我国科学家成功创制全球首个合成辅酶 Q10 的水稻新种质

IT之家 2 月 14 日消息，今日，中国科学院院士陈晓亚团队联合高彩霞团队宣布通过基因编辑技术成功创制全球首个合成辅酶 Q10 的水稻新种质，使小麦编辑取得了重要进展。

这一成果标志着我国在功能性农作物育种领域取得重大突破，相关研究成果已于当地时间 2 月 13 日发表在《细胞》上（DOI:10.1016/j.cell.2025.01.023）。

IT之家注：辅酶 Q10（侧链由 10 个异戊二烯单元组成）是人体细胞能量代谢的核心成分，具有抗氧化、保护心脏等重要功能。然而，人体 20 岁后合成能力大幅下降，而传统水稻等谷物仅能合成辅酶 Q9（侧链含 9 个异戊二烯单元），与人体所需的 Q10 存在天然差异。

创制辅酶 Q10 作物，提高植物食品中辅酶 Q10 的含量，是性价比高且环境友好的营养强化新方法。研究团队通过以下路径实现突破：

• 溯源进化规律：采集了包括苔藓、石松、蕨类、裸子植物和被子植物在内的 67 个科 134 种植物样品，发现辅酶 Q10 是被子植物的祖先性状，多数植物仍合成辅酶 Q10，而禾本科、菊科和葫芦科植物等主要合成辅酶 Q9。

• 机器学习定位关键位点：分析 1000 余种植物辅酶 Q 侧链合成酶 Coq1 的氨基酸序列，锁定决定链长的 5 个关键氨基酸位点。

• 精准基因编辑：利用引导编辑技术改造水稻 Coq1 酶，创制了主要合成辅酶 Q10 的水稻，其叶片和籽粒中辅酶 Q10 占总辅酶 Q 的 75%，籽粒中辅酶 Q10 达 5 μg/g，且产量无损失。

中国科学院表示，Q10 水稻的研制成功，有望丰富辅酶 Q10 的食物来源，并为大数据和 AI 辅助育种提供范例。