生物技术的发展，以及人们生活水平的提高。人们对水稻的营养提出来了各种各样的要求。维生素A缺乏导致的夜盲症，严重了会导致儿童失明。“黄金水稻”因此应运而生，最早是被Ingo Potrykus教授课题组培育而出第一代，在水稻中转入了β-胡萝卜素合成途径相关基因，导致胚乳呈黄色而被命名为“黄金水稻”，但水稻中的β-胡萝卜素含量较低（2ug/g）。后来Syngenta公司研究人员培育出了β-胡萝卜素含量达到37 μg/g的转基因水稻，称之为第二代“黄金水稻”。

       我国的科学家刘耀光院士课题组的祝钦泷博士在“黄金水稻”的基础上，通过在水稻中转入虾青素代谢途径中相关基因，从而得到了可以生产虾青素的水稻。虾青素为萜烯类不饱和化合物，为类胡萝卜素的最高级形式，具有多种生理功效，在抗氧化性、增强免疫力、保护心脑血管、改善视力等方面都有一定效果。

       该研究通过基因工程手段将phytoene synthase（八氢番茄红素合成酶，psy），phytoene desaturase（八氢番茄红素脱氢酶，CrtI），β-carotene ketolase（β-胡萝卜素酮化酶基因，BKT）β-carotene hydroxylase （β-胡萝卜素羟化酶基因，BHY）转化水稻，得到了胚乳中富含β-胡萝卜素黄金大米（Golden Rice, GR）、橙红色的角黄素大米（Canthaxanthin Rice，CR）和虾青素大米（Astaxanthin Rice，AR）。实现了在水稻胚乳中虾青素的从头合成，培育出世界首例胚乳富含虾青素的新型功能营养型水稻种质。

参考文献：

Ye L , Al-Babili S, Klöti A, Zhang J, Lucca P, Beyer P, Potrykus I, Engineering the provitamin A (beta-carotene) biosynthetic pathway into (carotenoid-free) rice endosperm, Science 2000 Jan 14;287(5451):303-5

Paine JA, Shipton CA, Sunandha Chaggar S et al. Improving the nutritional value of Golden Rice through increased pro-vitamin A content. Nat Biotechnol. 2005 Apr;23(4):482-7.

Zhu Q， Zeng D，Yu S et al, From Golden Rice to aSTARice: Bioengineering Astaxanthin Biosynthesis in Rice Endosperm. Mol Plant.  2018 Dec 3;11(12):1440-1448