投递人 itwriter 发布于 2019-01-11 22:00 原文链接 [收藏] « »

  1 月 7 日的《植物科学趋势》( Trends in Plant Science)杂志中的一篇论文表示,制造转基因辣番茄的时机已经成熟。他们认为,可以通过调整番茄的基因,使其产生辣椒素。这项基因改造的目的不是为了让菜场多一个售卖品种,而是为了便于辣椒素的大量生产。

  辣椒素是辣椒中的一种辛辣化合物,营养价值很高,辣椒素分子具有消炎、抗氧化、抗肿瘤和减重的特性,可用于制作止痛药和胡椒喷雾剂。但辣椒是“出了名的劳动密集型作物,很难大规模种植”,研究人员在论文中写道。

  而同属茄科的番茄没有种植难的问题。于是,科学家试图通过基因编辑技术 CRISPR-Cas9 造出一种生长可靠、能产生大量辣椒素的番茄。

  去年 10 月,该论文的第一作者、巴西维科萨联邦大学植物生理学家 Agustin Zsogon 在 Nature Biotechnology 曾发表了另一篇论文,表示其带领的研究小组利用基因编辑技术,在短短三年“驯化”了一种野生番茄,使其能比在自然环境下生长的番茄结出更大、数量更多的果实。这种过程也是我们今天的作物的形成过程——选择性育种,用每一代的最优果实的种子培植下一代。 Zsogon 认为,目前使用的 CRISPR-Cas9 基因编辑技术只是选择育种的一条捷径。

  番茄和辣椒从一个共同的祖先发展而来,但在 1900 万年前产生分化。对番茄基因组进行测序的研究人员发现,番茄仍然具有产生辣椒素所需的基因,但缺乏激活这些基因的能力。由于番茄产量很高,只要活化这个基因,科学家就可以以更具成本效益的方式生产辣椒素。

  Zsogon 表示:“理论上,你可以利用这些基因在番茄中产生辣椒素”。而“辣椒素的生物合成是一个非常复杂的过程,人们对它的了解还不够。”如果将这两种植物结合起来,可以培育出一种对工业有用的植物,并为人们知之甚少的辣椒生物学提供线索。

  但 Zsogon 说:“因为没有番茄果实中辣椒素基因表达模式的可靠数据,我们不得不尝试其它方法。”

  “其中一种方法是每次激活一个候选基因,看看会发生什么,以及会产生哪些化合物。我们正在尝试这种方法和其它的一些方法。”

  通过这个新项目, Zsogon 和他的团队希望能够填补科学家们对辣椒素生产的未知。“例如,我们仍然不知道为什么有些辣椒品种比其他辣椒辣”,他说。

  该研究写道,如果这个团队成功地设计出一种辣番茄,它将代表着“一种重要的概念验证,未来可能会扩展到番茄中其它有价值的代谢物的生产。”换而言之,番茄可能是其它化合物的重要载体,比如化妆品中使用的红色化学物质红木素和抗氧化剂 β-葫萝卜素。当然,辣番茄也会成为厨房里的新品种。“我可能会用它来做辣鳄梨酱”, Zsogon 说。

  Zsogon 和他的团队已经在致力于这项新研究,他们希望在年底能有一些进展。同时他补充道,这个项目也是为了证明基因组工程是一个有用的工具,并帮助人们接受这项技术。

  然而,并非所有人都同意这种观点。美国佐治亚大学的植物遗传学家和分子生物学家 Esther van der Knaap 就认为大自然是最好的培育。她承认“番茄的生产已经最优化了”,但与辣椒不同,驯化的番茄并不是一种非常多样化的作物。 Esther 认为,辣椒更容易在不同的生长环境下优化,“我认为大自然已经提供了这种特殊的生物工厂。”

  加州大学戴维斯分校的植物遗传学研究员 Allen Van Deynze 赞同 Esther 提出的批评。他说,辣椒是生产辣椒素的“巨大而高效的工厂”,而西红柿则需要更多的水,且因其质地较软,所以在生理上很难应对。

 
来自: pe.pedaily.cn
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标签: 番茄

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