我国科学家成功创制全球首个合成辅酶 Q10 的水稻新种质

IT之家最新消息，今日，中国科学院的陈晓亚院士团队与高彩霞团队成功利用基因编辑技术创造了全球首个合成辅酶 Q₁₀ 的水稻新品种，同时在小麦方面也取得了重要的突破。

这一突破标志着中国在功能性农作物育种领域有了重大进展，相关研究成果已于当地时间 2 月 13 日刊登在《细胞》杂志上（DOI:10.1016/j.cell.2025.01.023）。

IT之家指出：辅酶 Q₁₀（侧链含有 10 个异戊二烯单元）是人体细胞能量代谢的核心成分，具有重要的抗氧化和心脏保护功能。但是，人体在 20 岁后合成能力显著下降，而传统水稻等谷物只能合成辅酶 Q₉（侧链含 9 个异戊二烯单元），与人体所需的 Q₁₀ 存在天然差异。

创造辅酶 Q₁₀ 作物能够提高植物食品中辅酶 Q₁₀ 的含量，这是一种性价比高且环境友好的营养强化新方法。研究团队通过以下途径达到了这一突破：

• 溯源进化规律：他们采集了来自67个科134种植物样本，包括苔藓植物、石松、蕨类植物、裸子植物和被子植物，发现辅酶 Q₁₀ 是被子植物的祖先特征，大多数植物仍然可以合成辅酶 Q₁₀，而禾本科、菊科和葫芦科等植物主要合成辅酶 Q₉。

• 机器学习定位关键位点：他们对1000多种植物辅酶 Q 侧链合成酶 Coq₁ 的氨基酸序列进行了分析，确定了决定链长的5个关键氨基酸位点。

• 精准基因编辑：他们利用引导编辑技术改造了水稻的Coq₁酶，成功创造了主要合成辅酶 Q₁₀ 的水稻。这些水稻叶片和籽粒中的辅酶 Q₁₀ 占总量的75%，籽粒中辅酶 Q₁₀ 含量达到每克5微克，且产量没有损失。

中国科学院表示，Q₁₀ 水稻的成功研制将有助于丰富辅酶 Q₁₀ 的食物来源，并为大数据和人工智能辅助育种提供了一个典范。

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