福建农林大学/广州大学关跃峰团队创制“不胀气”的大豆基因编辑新种质

以下文章来源于The Crop Journal ，作者编辑部

大豆是人类膳食及动物饲料中植物蛋白的主要来源，但大豆种子中总干重的4%~6%为棉子糖和水苏糖等低聚糖。低聚糖不能被人体消化，却能被肠道微生物发酵，从而导致胀气。吃豆胀气的尴尬，使得很多人避免食用黄豆及其豆制品。此外，不能消化的低聚糖降低了豆粕能量指标，对牲畜饲料能量效率有不利影响。运用育种技术培育低聚糖含量降低的大豆，对增加豆制品食用品质及提高饲料能量指标具有重要意义。

近日，福建农林大学/广州大学关跃峰团队利用CRISPR/Cas9多基因编辑技术创制了几乎不含低聚糖的大豆新种质，其低聚糖含量远远低于已报道的常规或生物育种大豆种质。相关研究以“Multiplex genome editing targeting soybean with ultra-low anti-nutritive oligosaccharides”为题在The Crop Journal在线发表。

作者基于高效的CRISPR/Cas9多基因编辑技术，以国审品种“华春6号”为背景创制了低聚糖合成酶缺失的rs2/rs3双基因突变体(rfo-2m-A)、rs4/sts双基因突变体(rfo-2m-B)和rs2/rs3/rs4/sts四基因突变体(rfo-4m)（图1）。研究者利用HPLC对突变体种子中的低聚糖进行测定，发现不同突变体的低聚糖含量均有较大程度降低，其中rfo-4m的低聚糖含量低于检测阈值。代谢组学分析表明，rfo-4m种子的糖代谢发生变化，尤其是蔗糖等可利用糖含量增加。rfo-4m的株高、分枝数、产量、种子活力、耐旱性等农艺性状和华春6号无区别。因此，该研究创制的超低低聚糖新种质对提高大豆制品的消化率，减少肠胃胀气具有积极意义。

图 1 rfo-4m突变体的低聚糖及代谢组分

作者和基金项目

福建农林大学资源与环境学院2020级硕士研究生林文鑫、广州大学匡华琴为该文共同第一作者，广州大学生命科学学院/福建农林大学海峡联合研究院关跃峰教授为通信作者。青岛清原农冠作物科学有限公司参与合作研究。该研究得到福建省雏鹰计划项目和福建农林大学科技创新专项基金项目资助。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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