近日,記者從中國水稻研究所獲悉,該所種子發育團隊利用合成生物學手段,將水稻種子油脂含量從2.3%提升至11.7%,為水稻、玉米、馬鈴薯、木薯等糧食作物從淀粉用途轉換為油料用途提供了新思路和技術途徑。
近年來,我國植物油脂供給大量依賴大豆等油料作物進口,利用糧食作物高產特性、改造油脂合成通路、提升糧食作物籽粒的油脂含量,成為解決這一問題的重要途徑。
該研究通過集成“提效”“引流”和“擴容”三種策略,提升水稻種子的油脂含量。主要利用合成生物學的技術手段,在水稻谷粒中精準調控油脂合成關鍵基因AtDGAT1、AGPL2和MTSSB1的表達。
最終,科研人員在我國南方稻區的主栽品種南粳46中,創制了高油脂水稻種質AtDGAT1/agpl2/mtssb1,其糙米中油脂相對含量由2.33%提升至11.72%,為目前已報道淀粉類糧食作物中的最高油脂水平,媲美大豆等油料作物,單粒種子油脂含量也由0.5毫克提升至1毫克。
研究得到國家自然科學基金、浙江省自然科學基金等項目的資助。相關研究成果在線發表在《植物通訊(Plant Communications)》上。