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抗蟲(chóng)不誤好營(yíng)養(yǎng):上海科學(xué)家解析棉酚生物合成途徑破譯

作者:百檢網(wǎng) 時(shí)間:2021-12-23 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

既要棉花不怕蟲(chóng),又要種子營(yíng)養(yǎng)好,可以兩全其美嗎?上海科學(xué)家的*新研究成果,給出了肯定回答!中科院分子植物科學(xué)**創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所陳曉亞研究組,成功解析了其中關(guān)鍵角色——棉酚的生物合成途徑。

破譯了這些關(guān)于棉花的“天然密碼”,意味著未來(lái)可以采用基因工程的技術(shù)手段,打造棉花界的“創(chuàng)收達(dá)人”——在不影響棉花生長(zhǎng)抗蟲(chóng)害的前提下,令棉籽中棉酚含量特別低的特種棉。如此一來(lái),可從棉籽中提取的油脂和植物蛋白等資源日益豐富,無(wú)疑能為我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)增效增收。

棉花是地球上*重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全世界有超過(guò)80個(gè)國(guó)家種植棉花。中國(guó)則是*大的原棉生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),直接從事棉紡及相關(guān)行業(yè)的人員便有2000多萬(wàn),間接就業(yè)人員多達(dá)1億。

眾所周知,棉花中的棉纖維,也就是俗稱的“皮棉”,是紡織工業(yè)主要的天然原料。然而,你可能不知道的是,采收下來(lái)的籽棉中,棉纖維的重量?jī)H占40%左右,剩余60%都是軋花后留下的棉籽(即棉花的種子)。這是棉花生產(chǎn)重要的副產(chǎn)品,富含蛋白質(zhì)和油脂等營(yíng)養(yǎng)成分,經(jīng)過(guò)工業(yè)精煉提取的棉籽油是重要的食用植物油之一,棉籽蛋白、棉粕、棉籽殼則是飼料、食用菌培養(yǎng)基的重要原料。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)年產(chǎn)棉籽約600萬(wàn)噸,含約152 0173 3840萬(wàn)噸棉籽蛋白,100萬(wàn)噸棉籽油。然而,這一寶貴資源至今未得到充分利用。這又是何故?原來(lái),問(wèn)題出在棉花體內(nèi)的一種次生代謝產(chǎn)物——棉酚身上。棉酚,在棉作物地上部分的腺體和根的表皮層中大量積累,肩負(fù)著保護(hù)植物抵御病菌侵染和蟲(chóng)、鼠取食的重要使命。然而,成也蕭何,敗也蕭何。棉酚對(duì)人體和許多動(dòng)物具有毒性,棉籽中棉酚含量很高,需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜工藝才能脫毒,由此妨礙它們作為重要油料和飼料原料的廣泛應(yīng)用。

陳曉亞院士領(lǐng)銜的研究組,分離鑒定了棉酚生物合成途徑中4個(gè)新的酶基因,確定了它們的功能,從而將棉酚的生物合成途徑朝前推進(jìn)了四個(gè)反應(yīng)步驟。科學(xué)家還從基因組水平上解釋了棉酚生物合成途徑演化的基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)了中間產(chǎn)物的生理活性及其調(diào)控機(jī)制。“既闡明了棉酚的抗蟲(chóng)機(jī)理,又使其在棉籽中含量降低的改造成為可能。”陳曉亞解釋說(shuō)。北京時(shí)間今天,國(guó)際**學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)在線發(fā)表了這一研究成果。

據(jù)介紹,陳曉亞研究組多年來(lái)致力于棉纖維發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)制、棉酚生物合成途徑等聚焦棉花產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)研究,已取得了一系列具有國(guó)際影響力的科研成果。

(來(lái)源:新民晚報(bào);記者:董純蕾;時(shí)間:20180523;鏈接:http://newsxmwb.xinmin.cn/kechuang/2018/05/22/31390180.html)

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