野生小麥基因可以提高現代小麥品種的營養成分含量

“將野生品種的功能基因重新引入商業小麥品種，有可能增加我們目前大部分栽培小麥品種的營養價值。”加州大學戴維斯分校的首席研究員Jorge Dubcovsky教授說。

據世界衛生組織報道，超過20億人缺乏鋅和鐵，超過1.6億5歲以下兒童缺乏足夠的蛋白質供應。

因此，這種營養豐富的小麥的開發和商業化可能會導致一係列具有增強營養特性的功能性麵包。

這項研究的重點是基因GPC-B1，被稱為對穀物蛋白質含量的影響，在研究人員分析的所有栽培麵食和麵包小麥品種中發現它沒有功能。這表明該基因在小麥馴化過程中失去了功能。

為了測試該基因是否負責加速穀物成熟和增加蛋白質和微量營養素含量，研究人員使用了一種稱為RNA幹擾的技術，創造了GPC基因水平降低的轉基因小麥品係。

研究人員在新一期的科學與未轉基因對照相比，轉基因實驗植物的蛋白質(30%)、鋅(36%)和鐵(38%)水平顯著降低。

“結果非常驚人。”Dubcovsky說。“轉基因作物的籽粒比對照作物晚成熟幾周，籽粒蛋白質、鋅和鐵含量低30%，籽粒大小沒有差異。這個實驗證實了這個單一基因是導致所有這些變化的原因。”

在證明了該基因是加速成熟和增加蛋白質、鋅和鐵含量的背後原因後，杜布考夫斯基和他的小麥協調農業項目的合作者們現在正利用一種被稱為標記輔助選擇的快速育種技術，將GPC-B1基因引入美國小麥品種。

該新品種是用傳統方法而非轉基因方法培育的，使用野生二粒小麥(小麥屬植物turgidumssp。dicoccoides)，栽培麵食小麥的祖先(t . turgidumssp。硬質）.

據報道，幾個育種項目已經使用GPC-B1基因開發了精英育種係，這些品種即將作為小麥新品種發布。

現在，育種人員正在多種環境中對這些品種進行測試，以確定引入GPC-B1是否對產量和質量等因素有任何負麵影響，研究人員希望這些將很快轉化為具有更高營養價值的食品。

與轉基因作物相關的擔憂不適用於新的小麥品種，因為:“由此產生的品種不是轉基因生物，這可能會加速它們的商業應用。”加州大學戴維斯分校的一份聲明說。

“小麥是世界上主要的作物之一，提供了人類消耗的大約五分之一的卡路裏，因此，即使小麥營養價值的微小增加也可能有助於減少蛋白質和關鍵微量營養素的缺乏。”Dubcovsky說。

提高植物的營養含量正得到越來越多的科學關注，一些傳統的雜交和轉基因植物和作物被認為對人類健康有益，包括馬鈴薯塊莖中的玉米黃質，大豆和芸苔屬植物中的omega-3脂肪酸、二十碳五烯酸(EPA)和菜籽油作物中的硬脂酸(SDA)。

來源:科學， 2006年11月24日，卷314，頁1298-1301調控衰老的NAC基因提高小麥籽粒蛋白質、鋅和鐵含量作者:C. Uauy, A. Distelfeld, T. Fahima, A. Blechl, J. Dubcovsky