水稻行业又出现了一项具有划时代意义的新技术！

近日，记者从中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室张健研究员团队获悉，该团队利用合成生物学手段将水稻种子油脂含量从2.3%提升至11.7%，为水稻、玉米、马铃薯、木薯等高产淀粉类粮食作物转换为油料用途提供了新的技术途径和思路。相关研究近日在线发表于《植物通讯》。

糙米油脂含量提升至11.72%

“大豆、油菜等油料作物通常具有高油脂、高蛋白和低产的特性。比如，大豆含油量为15%—26%、蛋白质含量约为40%、单产约为2吨/公顷。水稻、马铃薯等粮食作物产量相对较高，但油脂、蛋白质含量偏低，比如水稻含油量为2%—3%、蛋白质含量约为10%、单产约为7吨/公顷。”论文通讯作者张健告诉记者，理论上，水稻在产量不变的前提下，油脂含量从2%提升至6%即可成为大豆的替代油脂来源。

该研究通过集成“提效”“引流”和“扩容”3个策略提升水稻种子油脂含量。

“首先利用水稻胚乳特异性启动子，驱动拟南芥油脂合成限速基因在胚乳中表达，以提升种子中油脂合成效率；其次，利用基因编辑技术敲除水稻淀粉合成的关键基因，部分关闭淀粉合成通路，将碳源引流至油脂合成通路；然后通过敲除负调控稻米糊粉层厚度的基因，增加油脂储存组织糊粉层厚度，以扩大水稻种子中油脂的库容，最终在我国南方稻区的主栽品种南粳46中创制了高油脂水稻种质。其糙米中油脂相对含量由2.33%提升至11.72%，为目前已报道的淀粉类粮食作物中的最高油脂水平，媲美大豆等油料作物，单粒种子油脂含量也由0.5毫克提升至1毫克。”张健说。

然而，由于油脂合成效率仍然较低，高油脂水稻的籽粒产量下降了约40%。研究表明，引入高效的油脂合成通路并适度将碳源底物从淀粉合成转向油脂合成将是进一步提高水稻油脂含量并维持合理产量水平的关键步骤。

合成生物学领域的新突破

这一项技术的诞生，意味着我们可以通过更加先进的科技手段，让水稻等高产淀粉类粮食作物也能像大豆一样榨油。这对于我国这样的水稻生产大国来说，无疑是一个好消息。因为这意味着我们可以通过这种新技术，将原本用于食用或者其他用途的水稻转化为油料，从而在一定程度上弥补我国油脂市场的供需缺口。

从科研角度来看，这项成果的取得标志着我国在合成生物学领域又迈出了重要的一步。合成生物学是一种以基因组序列信息为基础，通过基因编辑等技术手段对生命系统进行设计和改造的生物技术。近年来，随着合成生物学研究的不断深入和应用范围的不断扩大，其在农业、医药、环保等领域的应用价值也得到了越来越广泛的认可。

然而，我们也需要认识到，这种新技术的应用还需要进一步的研究和探索。例如，如何保证在提高种子油脂含量的同时，不会对水稻的产量和品质产生负面影响？如何让这种技术在实践中得到广泛应用？这些都是需要进一步解决的问题。

总的来说，这项成果的取得标志着我国在合成生物学领域又取得了新的突破，也为高产淀粉类粮食作物转换为油料用途提供了新的技术途径和思路。未来，我们期待看到这种技术在实践中得到广泛应用，为我国的农业发展和油脂市场供需平衡做出更大的贡献。