輔酶Q10有了新的食物來源 中國專家成功培育輔酶Q10水稻新品種
記者14日獲悉，中國專家的最新科研成功創(chuàng)制了合成輔酶Q10的水稻新種質(zhì)，小麥編輯也取得重要進(jìn)展。
國際權(quán)威期刊《細(xì)胞》(Cell)上在線發(fā)表中國學(xué)者的相關(guān)科研論文。 (上海辰山植物園供圖)
中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心辰山科學(xué)研究中心陳曉亞院士團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所高彩霞團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)成果14日在國際權(quán)威期刊《細(xì)胞》(Cell)上在線發(fā)表相關(guān)科研論文。
“輔酶Q10是線粒體呼吸鏈的電子傳遞體，也是脂溶性抗氧化劑。”中國科學(xué)院院士陳曉亞告訴記者，不同物種合成的輔酶Q側(cè)鏈長度不同。人體自身能合成輔酶Q10，但20歲后合成量逐漸下降。因此，創(chuàng)制輔酶Q10作物，提高植物食品中輔酶Q10的含量意義重大。
陳曉亞團(tuán)隊(duì)采集了包括苔蘚、石松、蕨類、裸子植物和被子植物在內(nèi)的共67個(gè)科134種植物樣品。(上海辰山植物園供圖)
陳曉亞團(tuán)隊(duì)采集了包括苔蘚、石松、蕨類、裸子植物和被子植物在內(nèi)的共67個(gè)科134種植物樣品。檢測各物種輔酶Q類型及系統(tǒng)分布特征，發(fā)現(xiàn)輔酶Q10是被子植物的祖先性狀，多數(shù)植物仍然合成輔酶Q10，而禾本科、菊科和葫蘆科植物等主要合成輔酶Q9。
如何精準(zhǔn)改造農(nóng)作物性狀，創(chuàng)造高營養(yǎng)品質(zhì)？結(jié)合對1000多種陸生植物輔酶Q側(cè)鏈合成酶Coq1氨基酸序列的進(jìn)化分析和機(jī)器學(xué)習(xí)，科研團(tuán)隊(duì)最終確定了決定鏈長的5個(gè)氨基酸位點(diǎn)。通過精準(zhǔn)編輯，創(chuàng)制了主要合成輔酶Q10的水稻，其葉片和籽粒中輔酶Q10占總輔酶Q的75%，籽粒中輔酶Q10達(dá)5μg/g，且對水稻產(chǎn)量沒有影響。陳曉亞表示，根據(jù)目前的研究，輔酶Q10的水稻的生長環(huán)境與已有水稻品種并無差異。據(jù)了解，基因編輯已成為一種高效安全的先進(jìn)作物改良技術(shù)，編輯的植物不含外源基因、遺傳穩(wěn)定，近年來在發(fā)達(dá)國家發(fā)展迅速。
輔酶Q10水稻的研制成功，將大大豐富輔酶Q10的食物來源，也為大數(shù)據(jù)和AI輔助育種提供了一個(gè)范例。陳曉亞認(rèn)為，未來在水果蔬菜領(lǐng)域“改造空間”很大。據(jù)透露，目前科研團(tuán)隊(duì)正對生菜開展輔酶Q10品種研究。選擇菊科植物生菜是因?yàn)槠錇槿藗儾妥郎系囊环N重要食物，被廣泛食用。
據(jù)了解，該研究工作主要在上海辰山植物園完成。上海辰山植物園將繼續(xù)專注于“次生代謝與資源植物開發(fā)利用”“園藝與生物技術(shù)”和“植物多樣性保育”三大核心研究領(lǐng)域；利用多組學(xué)方法和先進(jìn)技術(shù)，深入研究藥用植物和藥食同源植物中的活性小分子，篩選、優(yōu)化、創(chuàng)制對人類健康有益的植物資源。此外，上海辰山植物園將加強(qiáng)與全球科研機(jī)構(gòu)的合作，共享研究成果，提升國際影響力。此外，上海辰山植物園將加強(qiáng)對本土及外來植物種質(zhì)資源的系統(tǒng)收集和數(shù)字化管理，通過建立更為廣泛的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫，支持生物多樣性的研究與保護(hù)等。(完)
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