人類種植小麥作為主要作物已有數千年曆史,目前我們每年的穀物產量為 6.2 億噸。 然而,在這期間,小麥的營養價值基本上沒有提高; 事實上,它可能已經下降。 但是,透過迴歸小麥的野生根源,研究人員發現了一種基因,該基因將透過加速其生命週期來提高穀物的營養價值。
加州大學戴維斯分校的小麥育種專家豪爾赫·杜布科夫斯基領導一個國際團隊發現了一種基因——因其對穀物蛋白質含量的影響而被命名為 gpc-B1 ——該基因存在於數千年來在中東自然生長的野生二粒小麥中。 他的同事克里斯托貝爾·烏奧伊檢查了栽培小麥品種,發現它們都帶有一個該基因的非工作副本。 透過將野生基因的克隆版本插入到常規小麥植株中,他們將穀物中蛋白質、鋅和鐵的含量提高了 10% 到 15%。 該基因的工作原理是使植物更快成熟,從而加速這些營養物質從葉子到穀物的轉移。
此外,透過使用 RNA 干擾來阻斷該基因的影響,研究人員生產出穀物中營養物質減少 30% 的小麥,這是根據 11 月 24 日出版的《科學》雜誌上發表結果的論文得出的結論。 杜布科夫斯基指出:“這項實驗證實,這個單一基因是造成所有這些變化的原因。”
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根據世界衛生組織統計,將該基因重新新增到常規小麥供應中可能有助於補救全球超過 20 億人遭受的鋅和鐵缺乏症。 超過 1.6 億兒童的飲食中缺乏足夠的蛋白質,而這種強化小麥可以提供蛋白質。 杜布科夫斯基說:“如果你沒有其他可吃的東西,那麼擁有能提供更多蛋白質和微量營養素的小麥會很好。” “我們還在研究一種新的突變體,它將消除小麥中存在的一種抗營養物質——植酸——植酸會降低谷物中鋅和鐵的生物利用度。”
這種強化小麥可能在 2007 年上市; 杜布科夫斯基和其他人計劃在一年內釋出使用常規育種技術建立的小麥品種,以整合該基因。 但目前尚不清楚在更廣泛的範圍內,包含該基因的雙複製的確切影響是什麼。 杜布科夫斯基指出:“確切效果取決於[小麥]品種的遺傳背景和基因使用的環境。” “這需要透過實驗進行測試。” 儘管如此,它可能具有廣泛的影響,因為其他主糧穀物也具有該基因。 他補充說:“水稻也有類似的基因,我們已經創造了這種基因水平降低的轉基因植物,以觀察它是否也會影響水稻的相同性狀。” “我們應該在未來六個月內知道結果。”