中國科學家取得農作物營養強化領域的新突破,培育出一種可以合成輔酶Q10的水稻新種質。輔酶Q10是一種脂溶性抗氧化劑,對心臟健康至關重要。隨著年齡的增長,人體自身合成輔酶Q10的能力下降,因此需要額外的補充。
傳統谷物,例如水稻,主要含有輔酶Q9。為了解決這一問題,中國科學院分子植物科學卓越創新中心辰山科學研究中心陳曉亞院士團隊與中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞團隊合作,通過對67個科134種植物樣品的研究,結合對1000多種陸生植物輔酶Q側鏈合成酶Coq1氨基酸序列的進化分析和機器學習,確定了決定輔酶Q鏈長的5個氨基酸位點。
通過精準編輯,研究人員創制了能夠主要合成輔酶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5μg/g,且對水稻產量沒有影響。
研究人員表示,日常食用這種新創制的水稻做成的米飯,每天大約可以補充1到2毫克的輔酶Q10,接近肉類的輔酶Q10含量,可以為日常飲食提供有效的營養補充。
值得注意的是,該研究為大數據和人工智能(AI)輔助育種精準改造農作物性狀,創造高營養品質農產品,提供了范例。目前,類似研究在小麥中也取得了重要進展。