利用基因編輯技術，可以使西紅柿富含抗氧化和抗癌的類胡蘿蔔素

2020-12-03 醫師報腫瘤頻道

來源：中國生物技術網



無論是新鮮的、煮熟的、做成醬、曬成果乾還是榨成汁，總之，無論是哪種食用方式，西紅柿（番茄）都可以說是全球用途最廣泛的蔬菜（水果）之一。


目前全球有超過1萬個品種的番茄，各種大小、形狀和顏色。然而，有趣的是，現代番茄品種之間幾乎沒有遺傳多樣性。這種多樣性的缺乏，再加上許多性狀是由多基因控制的事實，使提高產量和質量成為番茄育種專家面臨的一個重大挑戰。


近日，發表在《Scientific Reports（科學報告）》上的一項研究中，由日本筑波大學領導的研究團隊解釋了現代基因編輯技術是如何幫助番茄育種者的。


該研究的通訊作者Hiroshi Ezura教授說：「西紅柿是第一種被批准供人類食用的轉基因食品。然而，許多早期的轉基因品種含有來自其他物種的基因，因此，引起了消費者對安全的擔憂。再加上大多數轉基因品種在質量上並未顯著提高，所以番茄育種在很大程度上已遠離了轉基因。」



與傳統的基因修飾不同，現代基因編輯技術不會在基因組中留下任何痕跡，而且可以在原生基因中只引入細微的變化，從而模仿自然變異。


番茄中含有的類胡蘿蔔素含量相對較高。類胡蘿蔔素是維生素A的前體，具有抗氧化和抗癌特性，因此它對人類營養極為重要。此前，已有一些增加番茄類胡蘿蔔素積累的自然突變方法，但是將其引入商業品種的前景十分複雜且耗時。


因此，筑波大學領導的研究小組開始利用基因編輯技術在番茄中複製積累類胡蘿蔔素的基因突變。


Ezura教授解釋說：「以前使用Target-AID基因編輯技術已經實現了單個番茄基因的單核苷酸突變。但是，我們設計了一個系統，可以同時改變與類胡蘿蔔素積累相關的三個基因。」


在產生的12個番茄株系中，有10個在所有三組靶基因中都含有突變。進一步檢查發現，在基因編輯的植物中類胡蘿蔔素，尤其是番茄紅素含量很高。


Ezura教授解釋說：「這表明使用基因編輯技術可以改善多基因植物的品質性狀，並為提高不同作物的產量，保質期，營養成分和抗病性提供了一系列選擇，這對人類健康和環境都有明顯好處。


論文連結：

https://www.nature.com/articles/s41598-020-77379-2

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