近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布“基礎(chǔ)研究提升作物種業(yè)科技競(jìng)爭(zhēng)力”相關(guān)信息。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所所長(zhǎng)李新海表示，“十三五”期間，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院在作物種業(yè)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，突破了一系列重要科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究的全鏈條創(chuàng)新。其中，代謝組研究在提升農(nóng)作物品質(zhì)與安全方面發(fā)揮了重要作用，為種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供關(guān)鍵支撐。
“植物次級(jí)代謝產(chǎn)物既具健康功效，也與食物的味道和營(yíng)養(yǎng)密切相關(guān)。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物代謝調(diào)控與營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家張春義研究員介紹，以代謝組結(jié)合多組學(xué)技術(shù)手段，揭示玉米葉酸代謝途徑和調(diào)控機(jī)制，提出與代謝途徑改造相結(jié)合的生物強(qiáng)化作物設(shè)計(jì)育種策略；通過(guò)引入β-胡蘿卜素羥化酶基因和β-胡蘿卜素酮化酶基因，將玉米籽粒中的類胡蘿卜素合成途徑延伸至蝦青素合成，創(chuàng)制出蝦青素玉米。
從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布的信息顯示，代謝組研究還揭示了黃瓜負(fù)責(zé)苦味物質(zhì)生物合成的9個(gè)基因的代謝路徑及調(diào)控開關(guān)，為創(chuàng)制無(wú)苦味黃瓜奠定基礎(chǔ)；獲得了控制番茄果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的3500多個(gè)信號(hào)位點(diǎn)和9萬(wàn)多個(gè)表達(dá)數(shù)量性狀位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了102個(gè)代謝物信號(hào)熱點(diǎn)區(qū)域，揭示番茄次生代謝產(chǎn)物與風(fēng)味的關(guān)聯(lián)，繪制出品質(zhì)改良行動(dòng)路線圖。資料顯示，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Science》《Cell》等期刊。
李新海強(qiáng)調(diào)，“十四五”時(shí)期，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院將聚焦作物生物育種面臨的重大理論瓶頸問(wèn)題重點(diǎn)突破作物高光效和生物固氮的生物學(xué)基礎(chǔ)、優(yōu)異種質(zhì)資源形成與演化規(guī)律、重要性狀協(xié)同調(diào)控機(jī)理，構(gòu)筑作物設(shè)計(jì)育種的遺傳理論體系。
