富含锌和铁的转基因木薯问世

基因农业网（权泽尚）编译报道，最近发表在《自然-生物技术》杂志上的一篇论文中，科学家通过铁转运蛋白和铁蛋白的工程表达对木薯进行了生物强化，基因改造后，这种木薯含有比非转基因品种更高水平的铁和锌。

这个项目有着非凡的意义。微量营养素缺乏导致的“隐性饥饿”威胁着全人类，这对于非洲尤为凸显。在贫困的地区，人们一般依赖某一种主食作物来满足主要的能量需求。比如非洲的许多居民依赖就是依赖木薯，大约三分之一撒哈拉以南的非洲人靠木薯来获取超过一半的热量。

然而，以木薯为主食会带来营养不均衡，铁和锌的缺乏在非洲很常见。在尼日利亚，75％的学龄前儿童和67％的孕妇患有贫血症，20％的5岁以下儿童患有缺锌症。缺铁导致贫血，影响免疫系统，缺锌容易导致腹泻引起的死亡，而且锌和铁都与认知发育有关。但在农业育种中，由于缺乏遗传多样性，很难培育出更好的木薯品种来提高锌铁含量。因此，科学家们转向了生物技术。

转基因木薯在尼日利亚

科学家们使用了两个来自拟南芥的基因，第一个基因是IRT1的衍生物，编码铁转运蛋白；第二个基因是FER1，编码铁蛋白，一种铁的储存蛋白。

用这两个基因改造的植物不仅增加了铁含量，而且还增加了锌含量。（见下图。左图表显示铁水平；右图表显示锌水平。对照组位于每个图表的左侧；其他为实验组。）


木薯不能生吃，它经常被加工处理成加里（非洲尼日利亚人的主食，用木薯粉制成）或福父（木薯糍粑）。科学家发现，加工后的转基因木薯食品仍然富含铁和锌，并且可以消化吸收。估计转基因木薯可以为1至6岁的儿童以及非哺乳期、非孕期的妇女提供高达50%铁和70%锌的饮食需求。

某种意义上，这个项目是对黄金大米项目的致敬。黄金大米经过基因改造富含维生素A的前体物质，是一种可以防治失明的大米。黄金大米反对势力重重阻扰，如今只有孟加拉宣布将很快种植黄金大米。科学家正在把这种技术推广到尼日利亚的木薯品种中，预期在今年进行更多评估。希望这种转基因转基因木薯不再有如此命运。


原始文献：
Narayanan Narayanan, et al. "Biofortification of field-grown cassava by engineering expression of an iron transporter and ferritin." Nature Biotechnology 37: 144-151. Published: 28-Jan-2019. DOI: 10.1038/s41587-018-0002-1

参考：
https://www.acsh.org/news/2019/02/11/gmo-cassava-can-provide-iron-zinc-malnourished-african-children-13805
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190128122239.htm

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