中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心辰山科學研究中心陳曉亞院士（右二）和團隊成員在田間觀察水稻新種質

隨著年齡增長，人體自身合成健康所需，尤其是合成心臟健康所需的脂溶性抗氧化劑輔酶Q10的能力逐漸下降，需要額外補充。但水稻等谷物中天然含有的主要是輔酶Q9。近日，中國科學家在農作物營養(yǎng)強化領域取得新突破：培育出一種可以合成輔酶Q10的水稻新種質，吃這種米飯能補充對心臟健康有益的營養(yǎng)物質。

2月14日，相關論文發(fā)表在國際權威期刊《細胞》（Cell）上，論文標題為《基于植物進化的輔酶Q10 性狀設計》（Design of CoQ10 crops based on evolutionary history）。

該研究由中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心辰山科學研究中心陳曉亞院士團隊與中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所高彩霞團隊等合作完成。

得益于上海辰山植物園豐富的植物資源，研究團隊采集了包括苔蘚、石松、蕨類、裸子植物和被子植物在內的共67個科134種植物樣品。

結合對1000多種陸生植物輔酶Q側鏈合成酶Coq1氨基酸序列的進化分析和機器學習，科研團隊最終確定了決定鏈長的5個氨基酸位點。通過精準編輯，研究人員創(chuàng)制了能夠主要合成輔酶Q10的水稻。其葉片和籽粒中輔酶Q10占總輔酶Q的75%，籽粒中輔酶Q10達5μg/g，且對水稻產量沒有影響。

植物輔酶Q種類的進化和關聯氨基酸

論文共同第一作者、上海辰山植物園副研究員許晶晶表示，過往研究表明，輔酶Q10在加熱過程中較為穩(wěn)定，蒸煮不會對其產生影響，油炸會造成少量損失。人們如果日常食用這種新創(chuàng)制的水稻做成的米飯，每天大約可以補充1到2毫克的輔酶Q10。而我們每天從肉類中攝取的輔酶Q10大約為2到3毫克。因此，新創(chuàng)制水稻的輔酶Q10含量已經接近肉類的水平，能夠為日常飲食提供有效的營養(yǎng)補充。

上海辰山植物園趙清研究員向澎湃科技表示，他認為該研究師法植物千萬年進化規(guī)律，找到了改造植物的密碼，成功創(chuàng)制了新種，不僅適合輔酶Q的個例，更提供了一種通用的方法論?！昂铣缮飳W，就是向大自然學習?！?/p>

該研究成果為大數據和人工智能（AI）輔助育種精準改造農作物性狀，創(chuàng)造高營養(yǎng)品質農產品，提供了范例。目前，類似研究在小麥中也取得了重要進展。

陳曉亞院士團隊