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      孤兒基因可能有助于提高作物的蛋白質(zhì)價(jià)值
      
			
      
				2019-02-15 10:00:21
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      愛(ài)荷華州立大學(xué)兩位科學(xué)家最近發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，只有在單一植物物種中發(fā)現(xiàn)的基因才能在引入主要作物時(shí)增加蛋白質(zhì)含量。該研究對(duì)多種作物有影響，尤其是發(fā)展中國(guó)家種植的主食，其中有足夠的蛋白質(zhì)來(lái)源有時(shí)受到限制。“我們發(fā)現(xiàn)將這種基因引入玉米，水稻和大豆等植物可以增加蛋白質(zhì)而不會(huì)影響產(chǎn)量，”遺傳學(xué)，發(fā)育和細(xì)胞生物學(xué)副教授Ling Li說(shuō)。
      

      孤兒基因可能有助于提高作物的蛋白質(zhì)價(jià)值
      

      李先生曾與遺傳學(xué)，發(fā)育和細(xì)胞生物學(xué)教授Eve Syrkin Wurtele合作多年，他們?cè)?004年發(fā)現(xiàn)了一種僅在擬南芥(一種小型開(kāi)花植物)中發(fā)現(xiàn)的基因。他們對(duì)這種基因的研究稱為QQS，已在同行評(píng)審的學(xué)術(shù)期刊，美國(guó)專利和多項(xiàng)待批專利中發(fā)表了多篇論文。
      

      Li和Wurtele將QQS稱為“孤兒基因”，因?yàn)樗淮嬖谟谌魏纹渌锏幕蚪M中。該基因調(diào)節(jié)擬南芥種子和葉子中的蛋白質(zhì)含量，因此Li和Wurtele想知道如果他們使用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將該基因引入其他植物會(huì)發(fā)生什么。是否會(huì)導(dǎo)致人類常食的植物蛋白質(zhì)含量增加?
      

      在本周發(fā)表在“ 美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上的一篇論文中，研究人員表明，孤兒基因在水稻，玉米和大豆中的作用大致相同。李說(shuō)，這對(duì)世界上富含蛋白質(zhì)的食物稀缺的地區(qū)來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。
      

      Wurtele說(shuō)，蛋白質(zhì)缺乏會(huì)導(dǎo)致兒童的發(fā)育問(wèn)題，但富含蛋白質(zhì)的植物可能會(huì)產(chǎn)生解決方案。“世界上大多數(shù)人都依賴植物作為主要的蛋白質(zhì)資源，”李說(shuō)。“來(lái)自動(dòng)物來(lái)源的蛋白質(zhì)需要更多的水，能源和資源來(lái)生產(chǎn)，因此更多地依賴蛋白質(zhì)重質(zhì)植物的飲食更具可持續(xù)性。”
      

      Wurtele說(shuō)，將這些轉(zhuǎn)基因作物投入全球市場(chǎng)需要多年的研究，安全測(cè)試和數(shù)百萬(wàn)美元。因此，研究人員也在研究非轉(zhuǎn)基因途徑以產(chǎn)生類似的結(jié)果。
      

      這些途徑的關(guān)鍵可能圍繞孤兒基因結(jié)合的蛋白質(zhì)，即NF-YC4。Li說(shuō)，這種特殊的蛋白質(zhì)存在于所有植物和動(dòng)物體內(nèi)，因此可以在作物物種中進(jìn)行改變，而無(wú)需采用轉(zhuǎn)基因方法。
      

      通過(guò)在主要作物中過(guò)量表達(dá)或產(chǎn)生更多的NF-YC4基因，研究人員可以在不使用轉(zhuǎn)基因的情況下提高植物的蛋白質(zhì)價(jià)值，這可以節(jié)省監(jiān)管過(guò)程中的時(shí)間和成本，Li說(shuō)。
      

      她說(shuō)，科學(xué)家們?nèi)匀恢皇情_(kāi)始了解孤兒基因的工作原理及其所代表的價(jià)值。Wurtele表示，她希望更多科學(xué)家能夠在未來(lái)幾年內(nèi)“采用”孤兒基因，以了解它們的能力。“這是我們展示的一個(gè)孤兒基因，具有巨大的潛力，”Wurtele說(shuō)。“而且我們相信將來(lái)會(huì)有更多與其他孤兒基因相關(guān)的發(fā)現(xiàn)。”
      
			

			
        
      
			
      
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