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        科學(xué)家利用基因編輯成功培育出富含維生素D的“超級番茄”

        2022-06-21 12:31:10
        蔬菜 2022年6期
        關(guān)鍵詞:金槍魚膽固醇番茄

        2022年5月23日,英國John Innes Centre的Cathie Martin課題組在《Nature Plants》上發(fā)表了“Biofortified tomatoes provide a new route to vitamin D sufficiency”一文,他們利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)改造了番茄,食用這種“超級番茄”所獲得的維生素D相當(dāng)于食用2個雞蛋或28 g金槍魚。雞蛋、奶制品和油性魚類都是維生素D的主要來源,然而,對于那些素食者或易過敏體質(zhì)的人來說,很難選擇這類飲食。此外,蘑菇和酵母也可作為維生素D的來源,但在一些流行病學(xué)研究中,維生素D的生物效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于維生素D。7-脫氫膽固醇(7-DHC)是維生素D生物合成的前體,7-DHC也存在于包括番茄在內(nèi)的一些植物的葉片和未成熟的綠色果實(shí)中。然而,7-DHC通常不會在果實(shí)中積累,而是隨著果實(shí)成熟,合成了膽固醇和甾體糖生物堿(SGA)。此前已有研究發(fā)現(xiàn),包括番茄在內(nèi)的茄科植物中,7-DHC還原酶(Sl7-DR2)的一個特定的異構(gòu)體將7-DHC合成為膽固醇,用于在葉片和果實(shí)中合成α-番茄堿。因此,Sl7-DR2成為了關(guān)鍵“角色”。在這項(xiàng)新研究中,研究人員使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)敲除了編碼Sl7-DR2的基因,以試圖讓7-DHC在成熟的番茄果實(shí)中積累。研究發(fā)現(xiàn),Sl7-DR2失去活性后并沒有影響植物甾醇和油菜素內(nèi)酯的生物合成,對番茄品系的生長、發(fā)育或產(chǎn)量也都沒有影響。相反,Sl7-DR2的失活導(dǎo)致番茄葉片和未成熟的綠色果實(shí)中7-DHC的水平大幅增加。為了將7-DHC轉(zhuǎn)化為對人體有益的維生素D,研究人員隨后將番茄進(jìn)行了UVB照射,發(fā)現(xiàn)1個番茄中的7-DHC轉(zhuǎn)化為維生素D后,其含量相當(dāng)于2個中等大小的雞蛋或28 g金槍魚中的維生素D含量。

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