水稻是最主要的食粮作物,全世界约莫有38亿人食用。稻米的维生素A原(β-胡萝卜素)只存于在糊粉层中,但糊粉层于稻米加工历程中已经被剥除了。
作者:曾经庆平
水稻是最主要的食粮作物,全世界约莫有38亿人食用。稻米的维生素A原(β-胡萝卜素)只存于在糊粉层中,但糊粉层于稻米加工历程中已经被剥除了。是以,于以稻米为主食的地域,维生素A缺少已经成为主要的养分问题。据2005年统计,于122个国度中有1.9亿儿童及1900万妊妇患有维生素A缺少症,每一年形成50万人掉明,数百万人得干眼病。维生素A缺少还会使其他康健问题如腹泻、麻疹以及呼吸道疾病恶化,改良维生素养分每一年可拯救100万~200万儿童的生命!
虽然水稻胚乳细胞含有合成β-胡萝卜素的前体,但缺乏将这些前体转化为β-胡萝卜素的酶系。瑞士苏黎世联邦理工学院Potrykus及德国弗莱堡年夜学Beyer领衔的研究小组在2000年公布,他们乐成培育出胚乳含有β-胡萝卜素的转基因水稻。这类水稻的米粒因呈金黄色而被称为“黄金稻米”。今朝已经于原产菲律宾、台湾、美国的水稻品系中育成黄金稻米。
同年,Potrykus因黄金稻米卓异成绩荣登《时代》周刊8月号封面,并配有“这类稻米每一年能挽救100万儿童”的画外音。值患上一提的是,华裔科学家叶旭东介入了黄金稻米的培育,并以第一作者的身份于《科学》杂志揭晓第一篇黄金稻米论文。于黄金稻米培育中,叶旭东平分两次导入了3个外源基因:黄水仙八氢番茄红素合酶基因(psy)、欧文氏菌ξ-胡萝卜素去饱以及酶基因(crt1)以及黄水仙番茄红素环化酶基因(lyc)。厥后研究发明,水稻胚乳中原来就有番茄红素环化酶,即导入的lyc基因是过剩的。
黄金稻米原代米粒都呈金黄色,注解有类胡萝卜素合成,但此中仅部门米粒含β-胡萝卜素,其他米粒则含各类类型类胡萝卜素。于次代黄金水稻混淆分散群体中,β-胡萝卜素平均含量为1.6微克/克胚乳,纯合子米粒所含β-胡萝卜素有2微克/克胚乳。若天天进食300克年夜米,相称在摄取100微克维生素A。不外,这类稻米的β-胡萝卜素含量还过低,成年人天天必需吃9千克米饭才气满意其对于维生素A的需求!
2005年,总部设于瑞士的先正达又培育出第二代黄金稻米,称为“黄金稻米二代”。它是将玉米psy基因导入第一代黄金稻米(含crt1基因)后育成,其类胡萝卜素含量比第一代黄金稻米高23倍,到达37微克/克,此中β-胡萝卜素含量为31微克/克。成年人只有天天食用75克黄金稻米二代煮熟的米饭,就足以满意其对于维生素A的需求。
2005年6月,第一代黄金年夜米发现人之一Beyer得到比尔及梅琳·盖茨基金会资助,旨于经由过程基因项目手腕提高黄金稻米中维生素A原、维生素E、铁、锌的含量程度或者生物哄骗度,同时改善其卵白质质量。于黄金稻米育成以前的1999年,就曾经有人将psy基因导入芜菁(又称“年夜头菜”),成果检测到高含量的类胡萝卜素。孟山都哄骗这项技能培育出类胡萝卜素含量年夜幅度提高的转基因油菜。
2009年,以西班牙Lleida年夜学Christou为首的科研团队乐成培育出一种强化型多种维生素转基因玉米,富含平凡玉米中缺少的3种维生素,即维生素A原(β-胡萝卜素)、维生素C以及叶酸(维生素B9)。与平凡玉米比拟,转基因玉米的维生素C含量提高了6倍,叶酸含量提高2倍,β-胡萝卜素含量为一般值的169倍,而且比黄金稻米中的β-胡萝卜素含量还高5倍!
只管早于2004年就于美国路易斯安那州立年夜学农业中央完成为了黄金稻米的年夜田莳植实验,但至今黄金稻米还未能走入市场。Potrykus曾经在2010年猜测,黄金稻米可能于2013年正式面世。黄金稻米的发现权归属捷利康(即此刻的先正达),但黄金年夜米研发使用了32家公司及年夜学的70项专利。于孟山都率先亮相免费提供黄金稻米相干的专利授权后,其他专利持有者也全数抛却了专利权。
“黄金稻米人性主义委员会”提出的区别黄金稻米二代人性主义用途与商用的边界是每一年1万美元。若庄家莳植黄金稻米的年支出不跨越1万美元,就可免交特许使用费。别的,也答应由结合国粮农构造指定的低支出、食粮有余的成长中国度(包孕中国)的庄家自留种子用在cq9���来年莳植。(作者系广州西医药年夜学传授)
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