中國(guó)科學(xué)院院士陳曉亞與高彩霞團(tuán)隊(duì)近日宣布了一項(xiàng)革命性的農(nóng)業(yè)科研成果：他們通過(guò)先進(jìn)的基因編輯技術(shù)，成功培育出全球首例能夠合成輔酶Q10的水稻新品種，為功能性農(nóng)作物育種領(lǐng)域帶來(lái)了重大突破。
這項(xiàng)研究成果已于近日在國(guó)際權(quán)威期刊《細(xì)胞》上發(fā)表，標(biāo)志著中國(guó)在利用現(xiàn)代生物技術(shù)改良作物品質(zhì)方面邁出了重要一步。該成果不僅展現(xiàn)了中國(guó)在農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，也為全球營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化策略提供了新的思路。
輔酶Q10，作為人體細(xì)胞能量代謝的關(guān)鍵成分，具有抗氧化、保護(hù)心臟等多重健康益處。然而，隨著年齡的增長(zhǎng)，人體自身合成輔酶Q10的能力逐漸下降，而傳統(tǒng)水稻等谷物主要合成的是輔酶Q9，與人體所需的Q10存在差異。為了解決這一問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)年探索，終于取得了這一突破性進(jìn)展。
在研究過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)首先追溯了輔酶Q的進(jìn)化歷程，通過(guò)采集并分析來(lái)自多個(gè)植物類群的樣品，發(fā)現(xiàn)輔酶Q10是被子植物的原始性狀。隨后，他們利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)上千種植物的輔酶Q側(cè)鏈合成酶Coq1的氨基酸序列進(jìn)行了深入分析，成功鎖定了決定輔酶Q鏈長(zhǎng)的關(guān)鍵氨基酸位點(diǎn)。
在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用精準(zhǔn)的基因編輯手段，對(duì)水稻Coq1酶進(jìn)行了改造，成功培育出了主要合成輔酶Q10的水稻新品種。這種水稻的葉片和籽粒中，輔酶Q10的含量占總輔酶Q的75%，籽粒中輔酶Q10的含量更是達(dá)到了每克5微克，且水稻的產(chǎn)量并未受到影響。
