点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:基因编辑秘籍,助力油菜成为“全能王”
首页> 科普频道> 三农科普> 基因故事 > 正文

基因编辑秘籍,助力油菜成为“全能王”

来源:光明网2021-01-21 09:44

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  出品:科普中国

  监制:中国作物学会 光明网科普事业部

  统筹:程维红 徐琴

  策划:宋雅娟 张蕃

  作者:桑世飞 河南师范大学生命科学学院生物技术系讲师;胡琼 中国农业科学院油料作物研究所研究员 博士生导师

  提起油菜,很多人一定会想到榨油和赏花,但油菜的用途仅此而已吗?事实上,作为我国当前的第四大农作物、第一大油料作物,油菜的功能用途得到了科学家广泛的开发——

  一菜多吃,油菜让身体更健康

  经过农业科学家的改良,菜籽油不再有刺激性气味,精炼油清亮无味,压榨油浓香醇厚,各有一定的喜好人群。最妙的是,菜籽油是所有植物油中含容易引起动脉硬化的饱和脂肪酸含量最低的,同时其不饱和脂肪酸种类多并且比例合理,还含有脑黄金DHA的前体物质亚麻酸,是健康功能最好的食用植物油之一。

  榨油只是油菜在我们饮食中扮演的角色之一,如今油菜还是一种蔬菜,菜苗鲜嫩可口,菜薹肉质肥厚,成为了不少美食爱好者与营养追求者追捧的对象。

  种植油菜薹不仅有助于农民提高种植经济效益,对于消费者来说还能够避免由于缺硒所带来的健康隐患。中国农业科学院副院长、国家油菜产业技术体系首席科学家王汉中院士基于油菜富集硒元素的能力,提出了油菜“硒高效”概念,即在普通的非富硒土壤中,生产出每公斤含硒0.01毫克以上的菜薹,并培育出“硒滋圆”系列油菜薹用品种。除了富硒以外,油菜薹还具有高钙、高维生素 C、高氨基酸和高锌的特性。

  绚烂缤纷,菜花让家乡更美丽

  “杨柳青菜花黄,天上人间觅芬芳”。多少人儿时的记忆中,春天乡村田园那成片的金黄,蜂飞蜜香,是一年中最美的景色,点缀着对生活的美好向往。如今,油菜品种改良以后,适应性提高,种植区域南进北扩,不断增大。遍及全国油菜主产区的油菜花景点,熙攘热闹的油菜花节,吸引着人们,带着家人,伴着朋友,走向田野村庄。最早从1月、2月的广东新会、云南罗平始,到3月的江西婺源、湖北荆门、江苏兴化,再到4月的陕西汉中,7月、8月的青海门源、甘肃民乐、内蒙古海拉尔,都有美丽的油菜花海可以徜徉。

  近年来,油菜周年开花技术研发逐渐成熟,秋冬季看油菜花已经不再是奢望。2019年中国农业科学院油料作物所携手全国油菜花第一县江西婺源打造出秋季油菜花海景观,通过新品种、新技术集成创新,攻克了低海拔地区夏季高温种植油菜植株矮小、开花难、花色不艳、花期不长等难题,8月初种植,9月下旬初花,10月进入盛花期,打造出秋季金灿灿的油菜花海,让国庆期间的游客异常惊喜,为美丽乡村建设和花海经济找到了新的增长点。2020年,该秋季油菜花海又在湖北武汉和松滋华丽绽放,10月、11月均可观花,为疫情后湖北人民的生活增添了色彩。

  传统油菜花为黄色,花色相对单一。科学家们通过努力,发掘和培育出具有白色、金黄、橘黄、红色、紫色等多种花色的多彩观光油菜新品种(系)。这些多彩油菜品种花色灿烂,适于景观设计,为观光农业发展提供了更多选择。

基因编辑秘籍,助力油菜成为“全能王”

  彩色油菜花拼图(图片源自网络)

  曾经湖北恩施州全州贫困发生率30.61%,这其中就包含恩施市和利川市交界处的朝东岩下方,坐落着人口3000余人的田凤坪村。中国农业科学院油料作物研究所对口田凤坪村进行帮扶,结合当地产业布局,整合新品种、新技术、新成果,建设了高山油菜试验示范基地和良种繁育基地,以保护价回购良种,让村民吃下了增收致富的“定心丸”。同时 坚持“以农带旅、以旅促农、农旅结合”发展思路,形成了种植、观花、餐饮、民宿和特色农产品销售一体化发展新模式。如今田凤坪千亩油菜花海成为恩施远近知名的网红打卡景点。油菜观赏不仅实现“美丽乡村”理念,还切切实实为当地农民带来了经济效益,将油菜观光打造成了当地的一张名片,为乡村脱贫致富提供了可复制、可推广的产业扶贫模式。

基因编辑秘籍,助力油菜成为“全能王”

  中油所建所60周年油菜花大地艺术图案(图片源自中油所)

  饲料油菜,为粮食安全做贡献

  油菜植株中蛋白质含量与豆科牧草相当,粗纤维含量低,粗脂肪和无氮浸出物含量较高,钙含量高,粗蛋白质含量、有机物消化能和磷含量接近豆科饲草,各种营养成分高于谷草,营养类型与豆科饲草类似,堪称为品质优良的饲草。

  华中农业大学傅廷栋院士近年来为了解决我国饲料供应不足的问题,致力于饲用油菜产业化的研究,培育出饲油系列品种,并在多地建立饲用油菜生产模式。特别是在西北、东北地区,在小麦等主季作物收后到冬前2-3个月的农田空闲时间,种植以收鲜草为目的的专用饲料油菜,饲料油菜青草产量比豆科牧草高1/2~1/3,亩产蛋白质量显著高于豆科牧草。羊吃了添加了油菜的饲料后,屠宰率和净肉率都有提高,甲烷排放量减少。牛吃了添加了油菜的饲料后,体重增加快,产奶多,奶中蛋白质含量提高、脂肪含量下降。该模式充分利用西、北部地区小麦等早熟作物收后的光、热、水、土资源,不仅促进了农区养殖业发展,还有助于保护生态环境,改良土壤,应用前景十分广阔。饲料油菜还可以推广到南方的约5000万亩冬闲田区域,生产出优质饲草除了作为牛羊饲料外,还能满足其他畜禽(如鸡、鸭、鹅)养殖的饲料需求。

  基因编辑,让油菜更全能

  十三五期间,我国农业科技进步贡献率超过60%,科技创新在农业生产中所占据的比重越来越高,油菜也在育种学家几十年的改良下,拥有了众多优良品质和功能,油、菜、花、饲、肥、蜜多种用途得以全面发展。如今,基因编辑技术赋能油菜品种培育,依托基因编辑技术可以在短短几年之间使油菜获得“华丽变身”——

基因编辑秘籍,助力油菜成为“全能王”

  编辑RGA和 IAA7基因后形成的矮化程度不同的油菜植株

  (Cheng et al., 2020, Plant Biotechnology J)

  利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,华中农业大学对控制油菜种子中油酸含量的FAD2及亚麻酸含量的FAD3基因进行定点编辑,通过对转基因后代的连续自交和回交,两年内即可获得不带有转基因元件的高油酸低亚麻酸突变体,让油菜油的营养价值更高。浙江大学和德国基尔大学合作,利用CRISPR/Cas9技术敲除了油菜中的“油脂消减基因(Seed Fatty Acid Reducers, 简称SFARs)”,大幅度提升了油菜种子含油量。华中农业大学、中国农科院油料所及德国科学家还通过突变油菜的裂角基因,提高油菜角果的抗裂性,降低机械联合收获时的落粒损失。中国农科院油料所利用基因编辑技术敲除油菜MAX1基因,创制出油菜高产新株型优异种质,单株产量有望提高约20%。武汉市农业科学院通过对BnaC2-GMYB28基因编辑获得种子低硫苷油菜材料,可使油菜饼粕营养更好。中国农科院油料所和扬州大学还建立了油菜的单碱基编辑技术,通过目标基因单个碱基的替换,获得了株高不同程度降低和抗除草剂的非转基因材料,将有力推动适合全程机械化生产的油菜新品种选育进程。

  随着“基因编辑”技术的发展,我们有理由相信未来在这项技术的支持下,油菜产业能够架起翅膀飞得更高!

基因编辑秘籍,助力油菜成为“全能王”

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 《中国工农红军长征胜利90周年》纪念邮票、邮品发行

  • 霜降:霜落辞秋,千山之后待春风

独家策划

推荐阅读
抵抗宏观物理破坏的“划不坏”能力,正是低功耗量子器件最重要的特质之一。
2026-10-23 04:20
2025年我国海洋生产总值突破11万亿元,占国内生产总值比重为7.9%。
2026-10-23 04:20
海洋能规模化利用迈出坚实步伐、取得积极成效。
2026-10-23 04:20
应急监测队不惧艰险、不计得失,以监测为刃、以坚守为盾。
2026-10-23 04:40
10月22日,工业和信息化部、国家发展改革委等八部门发布《产业基础能力提升“十五五”规划》。
2026-10-23 04:40
职工基本医疗保险(含生育保险)统筹基金收入14473.64亿元,城乡居民基本医疗保险统筹基金收入8554.69亿元。
2026-10-22 09:57
明确了如何衡量河湖复苏标准,如何确定河湖复苏目标,如何制定河湖复苏措施等技术要求,为指导母亲河复苏行动提供技术依据。
2026-10-22 09:48
聚焦医学人才培养的思想碰撞,正是学校探索育人新模式的一个缩影。
2026-10-22 09:47
形成覆盖重点领域、辐射全国的专精特新赋能网络,推动中小企业专精特新发展质量明显提升、专精特新“小巨人”企业持续涌现。
2026-10-22 09:46
这是我国首次提出全经济范围、包括所有温室气体的绝对量减排目标,为我国的绿色低碳转型指明了方向,提振了国际社会对全球气候治理的信心。
2026-10-22 09:43
2026年全国城市联合招聘高校毕业生秋季专场已推出新一批155场就业服务活动,包括面向人工智能、新能源、装备制造、现代服务、医疗卫生等重点行业领域的线上线下专场(校园)招聘会105场。
2026-10-22 09:44
担心被人工智能(AI)取代的员工,更容易在工作中消极怠工、迟到早退,甚至出现顺手拿走同事的午餐等人际越界行为。
2026-10-21 10:48
中国职业教育专题展上,摆着新能源汽车、港口航运、船舶焊接三个领域的未来实训中心项目。“无论实训条件和方式如何改变与优化,梳理并稳定现场关键岗位能力图谱,依然是未来实训中心的重要基石。
2026-10-21 10:48
记者日前从国家医保局了解到,医保钱包已升级到2.0版本,职工医保个人账户跨省共济功能实现全国全面落地。2.0版本的医保钱包都升级了哪些内容,谁可以使用,又如何使用呢?
2026-10-21 10:48
从基础化疗到双抗、多抗,再到抗体偶联药物(ADC),抗肿瘤新药正加速涌向临床。近日,京津冀第四届医药创新发展大会抗肿瘤新药安全与药学服务创新主题分会上,河北医科大学第四医院药学部主任冯锐用“百花齐放”形容当下的创新药格局。
2026-10-21 10:47
此次研究中,研究团队研制了一种高性能声学量子器件——高泛音体声学波谐振器。研究团队不仅让多个声学振动模式建立了这种特殊关联,还将这种关联从一个声学谐振器传递到另一个谐振器。
2026-10-21 10:47
智能科技是当前最具革命性、引领性的科技前沿,是推动新质生产力质态变革的关键力量,它不仅表现为技术层面的迭代,更体现为生产方式、产业形态和价值创造模式的系统性重构,并推动形成智能经济新形态。
2026-10-20 10:00
推进全球人工智能伦理治理,必须坚持“以人为本、向上向善”,以增进全人类共同福祉为根本目标,从技术普惠、精准治理、多元参与和全球共治四个方面协同推进,构建发展机会均等、权责边界清晰、国际协同高效的治理秩序。
2026-10-20 09:59
人民健康是民族昌盛和国家强盛的重要标志,也是中国式现代化行稳致远的根基所在。时隔十年,2026年10月,全国卫生与健康大会再次召开。回望十载征途,健康中国已从宏伟蓝图,化作大江南北触手可及的民生福祉。
2026-10-20 09:58
自然如何不被贫困“吞噬”,跨境之痛如何共担,资金如何流向正确方向——16日在亚美尼亚首都埃里温举行的生物多样性领导人峰会,就这三个问题向《生物多样性公约》第十七次缔约方大会(COP17)正式谈判传递出三个诉求:把自然保护纳入安全议程,让全球目标回应区域现实,让资金和措施真正到位。
2026-10-20 09:57
加载更多