全球首個合成輔酶 Q10 的水稻新種質

IT之家 2 月 14 日消息，今日，中國科學院院士陳曉亞團隊聯合高彩霞團隊宣布通過基因編輯技術成功創製全球首個合成輔酶 Q₁₀ 的水稻新種質，同時使小麥編輯取得了重要進展。

這一成果標誌著我國在功能性農作物育種領域取得重大突破，相關研究成果已於當地時間 2 月 13 日發表在《細胞》上（DOI:10.1016/j.cell.2025.01.023）。

IT之家註：輔酶 Q₁₀（側鏈由 10 個異戊二烯單元組成）是人體細胞能量代謝的核心成分，具有抗氧化、保護心臟等重要功能。然而，人體 20 歲後合成能力大幅下降，而傳統水稻等穀物僅能合成輔酶 Q₉（側鏈含 9 個異戊二烯單元），與人體所需的 Q₁₀ 存在天然差異。

創製輔酶 Q₁₀ 作物，提高植物食品中輔酶 Q₁₀ 的含量，是性價比高且環境友好的營養強化新方法。研究團隊通過以下路徑實現突破：

• 溯源進化規律：採集了包括苔蘚、石松、蕨類、裸子植物和被子植物在內的 67 個科 134 種植物樣品，發現輔酶 Q₁₀ 是被子植物的祖先性狀，多數植物仍合成輔酶 Q₁₀，而禾本科、菊科和葫蘆科植物等主要合成輔酶 Q₉。
• 機器學習定位關鍵位點：分析 1000 余種植物輔酶 Q 側鏈合成酶 Coq₁ 的氨基酸序列，鎖定決定鏈長的 5 個關鍵氨基酸位點。
• 精準基因編輯：利用引導編輯技術改造水稻 Coq₁ 酶，創製了主要合成輔酶 Q₁₀ 的水稻，其葉片和籽粒中輔酶 Q₁₀ 佔總輔酶 Q 的 75%，籽粒中輔酶 Q₁₀ 達 5 μg / g，且產量無損失。

中國科學院表示，Q₁₀ 水稻的研製成功，有望豐富輔酶 Q₁₀ 的食物來源，並為大數據和 AI 輔助育種提供範例。

轉自：https://www.ithome.com/0/830/920.htm

作者： 張津東

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