2023-11-10 14:48:48
9日，記者從中國水稻研究所水稻生物育種全國重點實驗室張健研究員團(tuán)隊獲悉，該團(tuán)隊利用合成生物學(xué)手段將水稻種子油脂含量從2.3%提升至11.7%，為水稻、玉米、馬鈴薯、木薯等高產(chǎn)淀粉類糧食作物轉(zhuǎn)換為油料用途提供了新的技術(shù)途徑和思路。相關(guān)研究近日在線發(fā)表于《植物通訊》。
“大豆、油菜等油料作物通常具有高油脂、高蛋白和低產(chǎn)的特性。比如，大豆含油量為15%-26%、蛋白質(zhì)含量約為40%、單產(chǎn)約為2噸/公頃。水稻、馬鈴薯等糧食作物產(chǎn)量相對較高，但油脂、蛋白質(zhì)含量偏低，比如水稻含油量為2%-3%、蛋白質(zhì)含量約為10%、單產(chǎn)約為7噸/公頃。”論文通訊作者張健告訴記者，理論上，水稻在產(chǎn)量不變的前提下，油脂含量從2%提升至6%即可成為大豆的替代油脂來源。
該研究通過集成“提效”“引流”和“擴(kuò)容”3個策略提升水稻種子油脂含量?！笆紫壤盟九呷樘禺愋詥幼?，驅(qū)動擬南芥油脂合成限速基因在胚乳中表達(dá)，以提升種子中油脂合成效率；其次，利用基因編輯技術(shù)敲除水稻淀粉合成的關(guān)鍵基因，部分關(guān)閉淀粉合成通路，將碳源引流至油脂合成通路；然后通過敲除負(fù)調(diào)控稻米糊粉層厚度的基因，增加油脂儲存組織糊粉層厚度，以擴(kuò)大水稻種子中油脂的庫容，最終在我國南方稻區(qū)的主栽品種南粳46中創(chuàng)制了高油脂水稻種質(zhì)。其糙米中油脂相對含量由2.33%提升至11.72%，為目前已報道的淀粉類糧食作物中的最高油脂水平，媲美大豆等油料作物，單粒種子油脂含量也由0.5毫克提升至1毫克。”張健說。（記者馬愛平）
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