基因工程的突破将种子的含油量提高了18%-- 迪族网

基因工程的突破将种子的含油量提高了18%

来源：cnBeta 　2022-11-11 22:38:22

植物油具有广泛的用途，从食品加工、香水生产到生物燃料的制造都发挥着作用。随着需求的增加，新加坡的一个科学家小组已经展示了一种通过基因工程增加植物油产量的方法，这可以使它们的产量增加18%。

这项工作是由新加坡南洋理工大学（NTU）的科学家进行的，并建立在有关植物种子和可食用坚果中的油脂积累方式的现有知识上。一种名为Wrinkled1（WRI1）的蛋白质几十年来一直被认为在这种情况下的油脂积累中发挥着重要作用，但南洋理工大学的研究小组首次设法对这种蛋白质的分子结构进行了成像。

有了对这种蛋白质以及它与植物的DNA结合以调节其种子中油脂积累的方式的这种新的、详细的了解，该团队能够进行一些调整。该团队的基因修改旨在提高该蛋白与DNA结合的能力，他们生产的版本能够将这种能力提高10倍，从而提高种子的油含量。

【资料图】

研究报告的作者高永贵副教授说："能够准确地看到WRI1的样子，以及它如何与负责植物产油的DNA结合是了解整个过程的关键。WRI1是一个重要的调节器，它通知植物在其种子中储存多少油。一旦我们能够将"锁"可视化，我们就会设计出能够释放WRI1潜力的"钥匙"。"

实验涉及将修改过的WRI1蛋白注入Nicotiana benthamiana植物的叶片，这增加了一种叫做三酰甘油的膳食脂质的水平。在后续实验中，一种名为拟南芥的模式植物接受了同样的处理，与对照组相比，它的种子中的油含量提高了15-18%。科学家们说，这种改性植物的后代将具有相同的改性WRI1蛋白，并因此产生更多的油。

"我们知道WRI1是一种蛋白质，它与植物的DNA序列结合，并启动一个特定的指令链，调节种子中的油的积累，"研究作者助理教授Ma Wei解释说。"结合越强--植物在其种子中集中的油就越多。因此，我们选择改进WRI1与其目标DNA结合的这部分，这部分在许多种子植物中是高度保守的。高度保守意味着许多种类的植物将有完全相同的机制可以被修改，因此我们应该能够在未来将我们的产油修改轻易地转化为许多不同类型的作物。"

生产大量植物油的作物，如大豆、向日葵和油菜籽，已经在其种子中拥有高比例的油，因此科学家们的实验中所展示的收益类型是非常重要的。这一突破可以通过提高某些食物的营养价值来帮助巩固粮食安全，同时也减轻了农业的压力。

"当我们能够增加可食用种子和坚果中的脂肪含量时，一个人可以吃得更少，但仍然感到饱，因为摄入的热量增加了，"没有参与这项研究的南大食品科学与技术项目主任William Chen教授说。"因此，与其种植更多的农作物来养活更多的人，我们还应该研究种植的农作物具有更多的热量和营养的方法，这样同样数量的食物可以养活更多的人。"

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

了解更多：

https://www.ntu.edu.sg/news/detail/bioengineering-crops-to-yield-more-vegetable-oils

关键词：基因工程南洋理工大学科学家们

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