記者從中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心獲悉，該中心陳曉亞院士團隊與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所高彩霞團隊等合作，通過系統(tǒng)分析輔酶Q在陸生植物中的演化軌跡及關(guān)鍵酶自然變異，解析了植物輔酶Q側(cè)鏈長度控制的分子機制，利用引導(dǎo)編輯技術(shù)改變水稻基因組Coq1酶的5個氨基酸，創(chuàng)制了合成輔酶Q10的水稻新種質(zhì)，小麥編輯也取得重要進展。該成果北京時間2025年2月14日在國際學(xué)術(shù)期刊《細胞》在線發(fā)表。

輔酶Q10與人體健康，尤其是心臟健康息息相關(guān)，它是線粒體呼吸鏈的電子傳遞體，也是脂溶性抗氧化劑。創(chuàng)制輔酶Q10作物，提高植物食品中輔酶Q10的含量，是一種性價比高且環(huán)境友好的營養(yǎng)強化新方法，意義重大。在這項研究工作中，科研人員采集了包括苔蘚、石松、蕨類、裸子植物和被子植物在內(nèi)的共67個科134種植物樣品。檢測各物種輔酶Q類型及系統(tǒng)分布特征，發(fā)現(xiàn)輔酶Q10是被子植物的祖先性狀，多數(shù)植物仍然合成輔酶Q10。

結(jié)合對1000多種陸生植物輔酶Q側(cè)鏈合成酶Coq1氨基酸序列的進化分析和機器學(xué)習(xí)，科研團隊最終確定了決定鏈長的5個氨基酸位點。通過精準(zhǔn)編輯，創(chuàng)制了主要合成輔酶Q10的水稻，其葉片和籽粒中輔酶Q10占總輔酶Q的75%，籽粒中輔酶Q10達5 μg/g，且對水稻產(chǎn)量沒有影響。Q10水稻的研制成功，將大大豐富輔酶Q10的食物來源，也為大數(shù)據(jù)和AI輔助育種提供了一個范例。（帥俊全 褚爾嘉）