野生小麦与常规小麦杂交提高蛋白质含量,避免基因改造

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人类种植小麦作为主要作物已有数千年历史,目前我们每年的谷物产量为 6.2 亿吨。 然而,在这期间,小麦的营养价值基本上没有提高; 事实上,它可能已经下降。 但是,通过回归小麦的野生根源,研究人员发现了一种基因,该基因将通过加速其生命周期来提高谷物的营养价值。

加州大学戴维斯分校的小麦育种专家豪尔赫·杜布科夫斯基领导一个国际团队发现了一种基因——因其对谷物蛋白质含量的影响而被命名为 gpc-B1 ——该基因存在于数千年来在中东自然生长的野生二粒小麦中。 他的同事克里斯托贝尔·乌奥伊检查了栽培小麦品种,发现它们都带有一个该基因的非工作副本。 通过将野生基因的克隆版本插入到常规小麦植株中,他们将谷物中蛋白质、锌和铁的含量提高了 10% 到 15%。 该基因的工作原理是使植物更快成熟,从而加速这些营养物质从叶子到谷物的转移。

此外,通过使用 RNA 干扰来阻断该基因的影响,研究人员生产出谷物中营养物质减少 30% 的小麦,这是根据 11 月 24 日出版的《科学》杂志上发表结果的论文得出的结论。 杜布科夫斯基指出:“这项实验证实,这个单一基因是造成所有这些变化的原因。”


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根据世界卫生组织统计,将该基因重新添加到常规小麦供应中可能有助于补救全球超过 20 亿人遭受的锌和铁缺乏症。 超过 1.6 亿儿童的饮食中缺乏足够的蛋白质,而这种强化小麦可以提供蛋白质。 杜布科夫斯基说:“如果你没有其他可吃的东西,那么拥有能提供更多蛋白质和微量营养素的小麦会很好。” “我们还在研究一种新的突变体,它将消除小麦中存在的一种抗营养物质——植酸——植酸会降低谷物中锌和铁的生物利用度。”

这种强化小麦可能在 2007 年上市; 杜布科夫斯基和其他人计划在一年内发布使用常规育种技术创建的小麦品种,以整合该基因。 但目前尚不清楚在更广泛的范围内,包含该基因的双拷贝的确切影响是什么。 杜布科夫斯基指出:“确切效果取决于[小麦]品种的遗传背景和基因使用的环境。” “这需要通过实验进行测试。” 尽管如此,它可能具有广泛的影响,因为其他主粮谷物也具有该基因。 他补充说:“水稻也有类似的基因,我们已经创造了这种基因水平降低的转基因植物,以观察它是否也会影响水稻的相同性状。” “我们应该在未来六个月内知道结果。”

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