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中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心陈晓亚院士（右二）和团队成员在田间观察水稻新种质

随着年龄增长，人体自身合成健康所需，尤其是合成心脏健康所(suǒ)需(xū)的(de)脂(zhī)溶(róng)性(xìng)抗(kàng)氧(yǎng)化(huà)剂(jì)辅(fǔ)酶(méi)Q10的(de)能(néng)力(lì)逐(zhú)渐(jiàn)下(xià)降(jiàng)，需(xū)要(yào)额(é)外(wài)补(bǔ)充(chōng)。但(dàn)水(shuǐ)稻(dào)等(děng)谷(gǔ)物(wù)中(zhōng)天然含有的主要是辅酶Q9。近日，中国科学家在农作物营养强化领域取得新突破：培育出一种可以合成辅酶Q10的水稻新种质，吃这种米饭能补充对心脏健康有益的营养物质。

2月14日(rì)，相(xiāng)关论(lùn)文发(fā)表(biǎo)在(zài)国(guó)际(jì)权(quán)威(wēi)期(qī)刊(kān)《细(xì)胞(bāo)》（Cell）上(shàng)，论(lùn)文标(biāo)题(tí)为(wèi)《基(jī)于(yú)植(zhí)物(wù)进(jìn)化(huà)的(de)辅(fǔ)酶(méi)Q10 性(xìng)状(zhuàng)设(shè)计(jì)》（Design of CoQ10 crops based on evolutionary history）。

该(gāi)研(yán)究(jiū)由(yóu)中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)院(yuàn)分(fēn)子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心陈晓亚院士团队与中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队等(děng)合(hé)作(zuò)完(wán)成(chéng)。

得(de)益于上海辰山植物园丰富的植物资源，研究团队采集了包括苔藓、石松、蕨类、裸子植物和被子植物在内的共67个科134种植物样品。

结合对1000多种陆生植物辅酶Q侧链合成酶Coq1氨(ān)基(jī)酸(suān)序(xù)列(liè)的(de)进(jìn)化(huà)分(fēn)析(xī)和(hé)机(jī)器(qì)学(xué)习(xí)，科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)最(zuì)终(zhōng)确(què)定(dìng)了(le)决(jué)定(dìng)链(liàn)长(zhǎng)的(de)5个(gè)氨(ān)基(jī)酸(suān)位(wèi)点(diǎn)。通(tōng)过(guò)精(jīng)准(zhǔn)编(biān)辑(ji)，研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)创(chuàng)制(zhì)了(le)能(néng)够(gòu)主要(yào)合(hé)成(chéng)辅(fǔ)酶(méi)Q10的水稻。其叶片和(hé)籽(zǐ)粒(lì)中(zhōng)辅(fǔ)酶(méi)Q10占(zhàn)总(zǒng)辅(fǔ)酶(méi)Q的(de)75%，籽(zǐ)粒(lì)中(zhōng)辅(fǔ)酶(méi)Q10达(dá)5μg/g，且(qiě)对(duì)水(shuǐ)稻(dào)产(chǎn)量(liàng)没(méi)有(yǒu)影(yǐng)响(xiǎng)。

植(zhí)物(wù)辅(fǔ)酶(méi)Q种(zhǒng)类(lèi)的(de)进(jìn)化(huà)和(hé)关联(lián)氨(ān)基(jī)酸(suān)

论(lùn)文共(gòng)同(tóng)第(dì)一(yī)作(zuò)者(zhě)、上(shàng)海(hǎi)辰(chén)山(shān)植(zhí)物(wù)园(yuán)副(fù)研(yán)究(jiū)员(yuán)许(xǔ)晶(jīng)晶(jīng)表(biǎo)示，过往研究表明，辅酶Q10在加热过程中较为稳定，蒸煮不会对其产生影响，油炸会造成少量损失。人们如果日常食用这种新创制的水稻做成的米饭，每天大约可以补充1到2毫克的辅酶Q10。而我们每天从肉类中摄取的辅酶Q10大约为2到3毫克。因此，新创制水稻的辅酶Q10含量已经接近肉类的水平，能够为日常饮食提供有效的营养补充。

上海辰山植物园(yuán)赵(zhào)清(qīng)研(yán)究(jiū)员(yuán)向(xiàng)澎(pēng)湃(pài)科(kē)技(jì)表(biǎo)示(shì)，他(tā)认(rèn)为(wèi)该(gāi)研(yán)究(jiū)师(shī)法(fǎ)植(zhí)物(wù)千(qiān)万(wàn)年(nián)进(jìn)化(huà)规(guī)律(lǜ)，找(zhǎo)到(dào)了(le)改(gǎi)造(zào)植(zhí)物(wù)的(de)密(mì)码(mǎ)，成(chéng)功(gōng)创(chuàng)制(zhì)了(le)新(xīn)种(zhǒng)，不(bù)仅(jǐn)适(shì)合(hé)辅酶Q的个例，更提供了一种通用的方法论。“合成生物学，就是向大自然学习。”

该研究成果为大数据和人工智能（AI）辅助育种精准改造农作物性状，创造高营养品质农产品，提供了范例。目前，类似研究在小麦中也取得了重要进展。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心陈晓亚院士团队