拥有强大秘密的小小种子：科学家解开奇亚籽的基因密码

奇异籽基因组测序的突破为营养科学和健康研究开辟了新的途径，凸显了该植物在医药应用和农业创新方面的潜力。俄勒冈州立大学的科学家们对奇亚籽基因组进行了测序，从而为未来的研究提供了蓝图，以充分利用这种植物的营养和人类健康益处。

在刚刚发表的论文中，研究人员发现了与改善营养有关的奇亚籽基因，以及可用于治疗从癌症到高血压等各种疾病的药品所需的特性。近年来，奇异籽因其营养丰富而受到广泛关注。

奇异籽 图片来源：Pankaj Jaiswal

其他人已经对奇亚籽的基因组进行了测序，但这篇论文更详细地探讨了分子水平和基因数据挖掘的潜力，并重点关注人类健康应用。

俄勒冈州立大学农业科学学院植物学和植物病理学系教授潘卡杰-贾斯瓦尔（Pankaj Jaiswal）说："这项研究为科学家从改善人类健康的角度研究奇异籽提供了可能性，同时还能继续加深我们对奇异籽所有营养价值的了解。"

研究人员还希望这些发现能激发俄勒冈州种植奇异菊的兴趣，他们说俄勒冈州的气候条件与主要种植奇异菊的南美地区相似。肯塔基大学的研究人员已经帮助推动了奇异籽在该州的种植。

奇异籽特写 图片来源：Pankaj Jaiswal

奇异籽被认为是一种"孤儿"或"次要作物"，历来不受科学家们的重视，就像水稻、小麦和玉米一样，它们都为上世纪的绿色革命做出了贡献，减轻了全球饥饿，拯救了数百万人的生命。

植物学和植物病理学系高级研究员、副教授苏什玛-奈塔尼（Sushma Naithani）说："现在，我们正处于这样一个阶段，即长期的粮食和营养安全需要通过培育和改良营养丰富的所谓次要作物（如奇异果）来实现人类饮食的多样化。"

研究人员指出，近年来，全球对奇亚籽、黍和山药等营养丰富的所谓"孤儿作物"的需求不断增加。除了营养价值之外，这些作物的重要性还在于它们通常可以生长在不适合许多传统粮食作物生长的贫瘠土地上，这是减缓气候变化的重要资产。

奇亚植物。图片来源：Pankaj Jaiswal

奇异籽（小而圆，有黑色、棕色和白色）富含纤维、健康脂肪和蛋白质，通常是冰沙、酸奶、燕麦片、煎饼和燕麦棒等食谱的一部分。

过去的研究发现：

奇异籽中的多不饱和脂肪酸能改善心血管健康，降低胆固醇，并具有抗癌作用。

奇异籽的高纤维含量有助于稳定 2 型糖尿病患者的血糖水平，并对胃肠道相关疾病患者有帮助。

奇异籽中的蛋白质可能有助于治疗癌症和高血压，还具有抗氧化、抗炎和抗微生物的特性。

经水浸泡的奇异籽可形成凝胶，在食品、化妆品和药品中用作质地调节剂、乳化剂、胶凝剂和封装剂。

促进农业发展的基因见解

此外，这篇最新论文还确定了奇亚籽中的基因和遗传标记，这些基因和标记可帮助农业研究人员培育奇亚籽，以增强奇亚籽对人类健康有价值的特性。

论文第一作者、杰斯瓦尔实验室副研究员帕鲁尔-古普塔（Parul Gupta）说，研究人员发现了29个参与多不饱和脂肪酸生物合成的基因和93个有助于奇异籽凝胶形成特性的基因。

他们还发现了 2707 个在种子中高度表达的基因，这些基因很可能产生源自蛋白质的小型生物活性肽。当种子蛋白质在肠道中被消化后，这些小生物肽就会被释放出来并被人体吸收，其潜在特性可能有助于缓解2型糖尿病和高血压等人类健康问题。这是第一份关于植物基因组分析对人类健康有益的报告。

开放数据促进合作

为了促进合作和开放数据科学，研究人员通过其基因组门户网站 https://salviagdb.org 发布了奇异果基因组数据。

参考文献： Parul Gupta、Matthew Geniza、Justin Elser、Noor Al-Bader、Rachel Baschieri、Jeremy Levi Phillips、Ebaad Haq、Justin Preece、Sushma Naithani 和 Pankaj Jaiswal 于 2023 年 10 月 23 日发表在《植物科学前沿》上的文章："营养丰富的孤儿作物奇亚籽（Salvia hispanica）的参考基因组及其对未来育种的影响"。

DOI: 10.3389/fpls.2023.1272966

编译来源：ScitechDaily