研究人员发现了提高植物锌含量的方法

对营养不良患者来说或许是个好消息

锌、其它必需矿物质及维生素的缺乏是世界范围内导致营养不良的主要原因之一。据估计，世界上超过20亿人患有锌缺乏症。这一症状可能会导致免疫力减弱、智商降低并影响发育。当作物生长于土壤贫瘠、锌含量较低的农田中时，长期食用的人们就会出现这类营养不良的症状。这意味着水稻、小麦和玉米等主粮作物的锌含量也很低。

假如我们能在作物中安装一个“开关”装置，增加其对锌、铁，及其它营养元素的摄取量，结果会怎样呢？来自瓦大、哥本哈根大学及波尔图大学的研究人员合作，发现了拟南芥（Arabidopsis thaliana）中锌摄取的“开关”。《自然植物》杂志近期发表了这项研究。

瓦大遗传学实验室教授、该论文的合著者Mark Aarts教授解释说，“研究首次证明，我们可以利用植物中的分子‘开关’，增加植物的锌吸收量。且该方式不会对该植物产生明显的负作用。”

植物种子中的锌储存量可提高50%

锌之所以对我们的健康很重要，是因为这种元素有助于促进人体中大量化学过程及蛋白质的合成。当这些化学过程停止正常运作时，我们就很容易生病。锌对植物来说也至关重要。缺乏锌元素尤其会对植物的生长发育造成极为不利的影响。

长期以来，研究人员一直在试图了解植物是如何调节自身锌摄取的。瓦大和哥本哈根大学的合作研究发现了植物中可以作为锌感应器的两种蛋白质。这两种蛋白质决定了植物吸收锌以及分配锌元素的能力。

这些被视为分子“开关”的锌感应器控制着一个联系紧密的锌传输蛋白网络。通过稍作调节，研究人员便可以让植物摄取更多的锌。“这一调节给了拟南芥一个信号，告诉它们正处于永久性缺锌的状态。这样一来，植物的锌吸收机制便可以保持活跃，最终植物种子中的锌含量会比未经调节的植物增加50%之多。”

下一步：对水稻，大豆和番茄进行实验

实验表明，我们是有可能提高模型植物的锌吸收量的。下一步，研究人员将在实际作物中进行重复性实验。专家们正在对大豆、水稻和番茄进行实验。Aarts教授表示，“如果实验成功，我们将有机会运用生物强化技术培育出营养更丰富的作物。”教授认为，生物强化技术是提高食物微量营养元素的一个可持续的解决方案。

“既然我们已经知道了哪些基因是植物吸收锌的关键，那么我们就有可能根据其特性进行有针对性的育种。应用CRISPR-Cas进行特定的基因编辑，甚至还可以提高育种速度。虽然在严格的法规下，这项工作目前很难在欧盟开展，然而欧盟外几个“隐性饥饿”问题尤为突出国家对这种做法持开放态度。新品种作物种子中锌储存量的增加不仅可以提高作物产量，还可以让作物的营养价值更丰富。”