根據(jù)羅格斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究，研究人員發(fā)現(xiàn)在廣泛食用的谷物中合成淀粉和蛋白質(zhì)的遺傳調(diào)節(jié)因子后，研究人員可能能夠提高玉米產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

該研究發(fā)表在“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”上，可以使數(shù)百萬(wàn)依賴玉米營(yíng)養(yǎng)的人在南美洲，非洲和其他地方受益。

研究表明，世界玉米供應(yīng)依賴于提高其產(chǎn)量和質(zhì)量，這取決于谷物胚乳中淀粉和蛋白質(zhì)的積累。胚乳是人類營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源，含有淀粉，油和蛋白質(zhì)，是胚胎周圍的種子組織。

“我們發(fā)現(xiàn)了一種新的方法來(lái)發(fā)現(xiàn)淀粉和蛋白質(zhì)合成中的新調(diào)節(jié)劑，這決定了谷物的產(chǎn)量和質(zhì)量，”研究的主要作者，Zhiutong Zhang說，他是羅格斯大學(xué) - 新不倫瑞克省Waksman微生物研究所的博士后研究員。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)玉米淀粉和蛋白質(zhì)是如何在胚乳中同時(shí)合成的，這可以讓他們?cè)跔I(yíng)養(yǎng)質(zhì)量和產(chǎn)量之間找到一個(gè)很好的平衡，張說。玉米馴化和現(xiàn)代育種逐漸增加了淀粉含量，但減少了胚乳中的蛋白質(zhì)積累。

研究人員研究了稱為玉米醇溶蛋白的玉米粒中的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，它們?nèi)狈嚢彼?，賴氨酸是一種必需氨基酸(蛋白質(zhì)的組成部分)，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量差。在數(shù)十年的玉米育種過程中，人們通過培育玉米醇含量較低的玉米來(lái)增加賴氨酸含量。盡管如此，今天的賴氨酸水平太低，無(wú)法滿足世界快速增長(zhǎng)的人口的需求。

因此，分子遺傳學(xué)家和玉米育種者正試圖通過專注于阻斷它們和所謂的轉(zhuǎn)錄因子來(lái)顯著降低玉米醇溶蛋白水平以改善玉米營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。轉(zhuǎn)錄是指將基因DNA中的信息轉(zhuǎn)移到RNA中，從而產(chǎn)生在人體組織，器官，結(jié)構(gòu)和功能中起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)。

研究小組發(fā)現(xiàn)，兩種轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)節(jié)淀粉和蛋白質(zhì)合成中起著關(guān)鍵作用，為進(jìn)一步研究在分子水平上充分了解營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與產(chǎn)量之間的平衡鋪平了道路。

羅格斯的合著者包括博士后的董強(qiáng)強(qiáng)和資深作家，瓦克斯曼研究所所長(zhǎng)約阿希姆梅辛。中國(guó)科學(xué)院植物生理生態(tài)研究所上海生命科學(xué)研究院的科學(xué)家為該研究做出了貢獻(xiàn)。