PDF《义翘神州联姻“生命科技”背后》

主编: 王璐 副主编: 黄明明 编辑: 王庆 校对: 王心怡 E-mail押mmhuang@stimes.

cn

6 2012 年9月11 日 星期二 Tel押(010)

62569345 生物水稻是最重要的粮食作物, 全球大约有

38 亿人食用. 稻米的维生素 A 原(β- 胡萝卜素) 只存在于糊粉层中, 但糊粉层在稻米加工过程 中已被剥除. 因此, 在以稻米为主食的地区, 维 生素 A 缺乏已成为重要的营养问题.据2005 年统计, 在122 个国家中有 1.9 亿儿童及

1900 万孕妇患有维生素 A 缺乏症,每年造成

50 万 人失明, 数百万人患上干眼病.维生素 A 缺乏 还会使其他健康问题如腹泻、 麻疹和呼吸道疾 病恶化,改善维生素营养每年可挽救

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, 但缺少将这些前体转化为 β- 胡萝 卜素的酶系.瑞士苏黎世联邦理工学院Potrykus 及德国弗莱堡大学 Beyer 领衔的研究 小组于

2000 年宣布,他们成功培育出胚乳含 有β- 胡萝卜素的转基因水稻. 这种水稻的米 粒因呈金黄色而被称为 黄金稻米 . 目前已在 原产菲律宾、 中国台湾、 美国的水稻品系中育 成黄金稻米. 同年, Potrykus 因黄金稻米杰出成就荣登 《时代》 周刊

8 月号封面, 并配有 这种稻米每 年能拯救

100 万儿童 的画外音.值得一提的 是,华裔科学家叶旭东参与了黄金稻米的培 育, 并以第一作者的身份在 《科学》 杂志发表第 一篇黄金稻米论文.在黄金稻米培育中, 叶旭 东等分两次导入了

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 卜素去饱和酶基因 (crt1) 和黄水仙番茄红素环 化酶基因 (lyc) .后来研究发现, 水稻胚乳中本 来就有番茄红素环化酶,即导入的 lyc 基因是 多余的. 黄金稻米原代米粒都呈金黄色,表明有 类胡萝卜素合成,但其中仅部分米粒含 β- 胡萝卜素,其他米粒则含各种类型类胡萝卜 素.在次代黄金水稻混合分离群体中, 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 每天进食

300 克大米, 相当于摄入

100 微克维 生素 A.不过, 这种稻米的 β- 胡萝卜素含量 还太低, 成年人每天必须吃

9 公斤米饭才能满 足其对维生素 A 的需求!

2005 年,总部设在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, 达到

37 微克 / 克, 其中 β- 胡萝卜素含量为

31 微克 / 克.成年人只 要每天食用

75 克黄金稻米二代煮熟的米饭, 就足以满足其对维生素 A 的需求.

2005 年6月,第一代黄金大米发明人之 一Beyer 获得比尔及梅琳・盖茨基金会资助, 旨在通过基因工程手段提高黄金稻米中维生 素A原、 维生素 E、 铁、 锌的含量水平或生物利 用度, 同时改良其蛋白质品质.在黄金稻米育 成之前的

1999 年, 就曾有人将 psy 基因导入芜 菁 (又称 大头菜 ) , 结果检测到高含量的类胡 萝卜素. 孟山都利用这项技术培育出类胡萝卜 素含量大幅度提高的转基因油菜.

2009 年, 以西班牙 Lleida 大学 Christou 为 首的科研团队成功培育出一种强化型多种维 生素转基因玉米, 富含普通玉米中缺乏的