近日，中國水稻研究所種子發(fā)育團(tuán)隊(duì)利用合成生物學(xué)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(zhuǎn)換為油料用途提供了新思路和技術(shù)途徑。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物通訊（Plant Communications）》上。

近年來，我國植物油脂供給大量依賴大豆等油料作物進(jìn)口，利用糧食作物高產(chǎn)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。

“大豆、油菜等油料作物通常具有高油脂、高蛋白和低產(chǎn)的特性。比如，大豆含油量為15%—26%、蛋白質(zhì)含量約為40%、單產(chǎn)約為2噸/公頃。水稻、馬鈴薯等糧食作物產(chǎn)量相對較高，但油脂、蛋白質(zhì)含量偏低，比如水稻含油量為2%—3%、蛋白質(zhì)含量約為10%、單產(chǎn)約為7噸/公頃。”論文通訊作者、中國水稻研究所研究員張健介紹，理論上，水稻在產(chǎn)量不變的前提下，油脂含量從2%提升至6%即可成為大豆的替代油脂來源。

該研究通過集成“提效”“引流”和“擴(kuò)容”三種策略來提升水稻種子的油脂含量。主要利用合成生物學(xué)的技術(shù)手段，在水稻谷粒中精準(zhǔn)調(diào)控油脂合成關(guān)鍵基因AtDGAT1、AGPL2和MTSSB1的表達(dá)。

科研人員在我國南方稻區(qū)的主栽品種南粳46中創(chuàng)制了高油脂水稻種質(zhì)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(bào)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。