马铃薯植株会自然产生一种名为甾体糖生物碱（SGA）的化学物质，这种物质可以有效防御昆虫，但也使作物的某些部分不适宜食用。如今，美国加州大学河滨分校（UCR）的研究人员发现了SGA生物合成的关键途径，有望培育出只在叶片中产生SGA的马铃薯植株，从而确保可食部分的安全性。
即便在马铃薯收获后，阳光仍会诱导块茎产生SGA。研究人员通过解析SGA生成的关键遗传机制，提出了一种能够保留植物自然防御能力的同时减少毒性的解决方案。这一创新不仅可提高马铃薯的储存和运输便捷性，还能避免因阳光照射引发的毒性问题。
这项发表在《科学》（Science）杂志上的研究集中于一种名为“GAME15”的蛋白质，它在植物产生SGA的过程中发挥核心作用。GAME15既是一种关键酶，又作为支架协调其他酶的工作，形成高效的“转化工厂”，从而在避免有毒化合物泄漏的情况下产生SGA。
通过基因工程调控SGA的生成时机和部位，例如仅在叶片中生成，研究人员设想能够培育出无毒块茎的马铃薯品种。这种创新不仅适用于地球农业，还可推广至特殊环境，例如太空任务或垂直农业系统中，充分利用植物的各个部位作为食物来源。