哥本哈根大学 信用:CC0公共领域 全球超过20亿人因缺锌而营养不良
由哥本哈根大学领导的一个国际研究小组发现了植物如何感知锌,并利用这一知识来提高植物对锌的吸收,从而使种子含锌量增加了50%
新知识有朝一日可能会应用于培育更有营养的作物
锌和其他必需膳食营养素的缺乏是全世界营养不良的最大原因之一
据估计,超过20亿人患有锌缺乏症,这一问题会导致免疫系统受损、精神障碍和发育迟缓
除其他外,营养不良可能是由贫瘠的农田造成的,这会影响水稻、小麦和玉米等主要作物的营养含量
但是想象一下,在种子阶段,有可能在作物中打开开关,促使它们增加锌、铁或其他营养物质的摄入量,并使它们吸收更多的营养物质
哥本哈根大学植物与环境科学系的研究人员正是利用地中海水芹植物(拟南芥)做到了这一点
该研究的主要作者、哥本哈根大学植物与环境科学系副教授安娜·阿松索说:“我们首次证明,通过在植物中使用分子‘开关’,我们可以使植物吸收更多的锌,而不会对植物产生明显的负面影响。”
植物吸收了50%以上的锌 锌有助于维持人体内广泛的化学过程和蛋白质,从而造福人类
如果这些过程停止正常运转,我们就容易生病
对于植物来说,缺锌主要影响生长,而缺锌会对生长产生不利影响
研究人员长期以来一直试图了解植物如何增加和减少锌的吸收
安娜·阿松索和她的同事已经成为第一个从地中海水芹中鉴定出两种特定蛋白质的人,这两种蛋白质作为锌传感器,并决定着植物组织吸收和运输锌的能力
通过改变这些控制紧密连接的锌转运蛋白网络的传感器或分子“开关”的特性,研究人员成功地让它们吸收更多的锌
“简单地说,通过对传感器做一个小小的改变,我们让工厂相信它处于永久性缺锌状态
该研究的第一作者、阿松奥实验室的博士后格梅·李雷解释说:“这使得植物的锌吸收机制保持运转,导致种子中的锌含量比正常植物增加了50%。”
接下来是米饭和豆子 研究人员已经证明,在他们的实验植物中增加锌的吸收是可能的,但是下一步是在真正的作物中复制结果
研究人员已经在这样做了
“我们目前正致力于在豆类、水稻和番茄植物中重现我们的成果
如果我们成功了,我们将认识到一些有趣的机会来开发更有营养和生物强化的作物
“生物强化是提高人类饮食中微量营养素含量的可持续解决方案,”副教授阿松考说
从长远来看,研究人员的结果可以通过使用CRISPR基因编辑或通过选择具有特别好的吸收锌等营养能力的天然作物品种来应用
“巨大的基因组资源的可用性将有助于我们努力寻找可能显示更高锌积累的作物品种,”格梅·里莱总结道
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