加州大学戴维斯分校的研究人员成功删除了小麦中一组产生麸质蛋白的基因簇,这些蛋白可能引发免疫反应,同时不影响这种全球性营养作物的面包制作品质。
论文主要作者、植物生物学博士生玛丽亚·罗特斯曼表示,这项本月发表于《理论与应用遗传学》(Theoretical and Applied Genetics)期刊的研究成果虽无法培育出完全安全的乳糜泻小麦,但标志着该疾病研究取得关键突破。她在小麦遗传学家豪尔赫·杜布科夫斯基的实验室工作。
"我们剔除的麸质蛋白正是诱发乳糜泻患者最强免疫反应的元凶,清除这些蛋白可降低非乳糜泻人群的发病风险," 杜布科夫斯基解释道。
麸质由麦谷蛋白和麦胶蛋白两类物质构成,全部删除将降低面包品质。研究团队采用伽马辐射靶向清除α-麦胶蛋白——该成分可能引发乳糜泻患者的严重反应。
"小麦是主要粮食作物,无数人依赖其获取热量," 罗特斯曼强调,"当人们无法安全食用时就会形成障碍。在培育低致敏性小麦的尝试中,α-麦胶蛋白绝对属于优先剔除目标。"
市场化进程
团队已从这些编辑品种中培育出种子,并在加州小麦委员会品质实验室完成小麦及面团质量测试。育种系价值确认后,已存入美国农业部农业研究局运营的种质资源信息网络(GRIN)实现广泛共享。
"令人振奋的是,这种小麦生产的面粉品质在某些指标上实际有所提升," 罗特斯曼指出,"种植者不仅能栽培该品种,还可预期获得更优质的产品,这对广泛推广将是巨大激励。其种植方式与传统小麦完全相同。"
手工面包师、面粉厂及农场直供餐饮企业已表现出对新品种的兴趣。种子采用常规播种方式,无需特殊处理。罗特斯曼表示这些品种属传统育种范畴,适宜加州种植环境。
"既往研究认为清除麦胶蛋白必然损害面包品质," 杜布科夫斯基说,"但我们的研究表明事实并非如此,在降低小麦致敏性的同时提升品质是可行的。"
植物科学系的德国·布尔古纳、约书亚·赫加蒂、张俊丽、张文军和张晓琴,以及来自加州大学戴维斯分校蛋白质组学核心实验室、霍华德·休斯医学研究所、加州小麦委员会和美国农业部农业研究局的科学家共同参与了此项研究。
研究资金由乳糜泻基金会、美国农业部国家食品与农业研究所、霍华德·休斯医学研究所及食品与农业研究基金会提供。
Story Source:
Materialsprovided byUniversity of California - Davis. Original written by Emily C. Dooley.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Maria G. Rottersman, Wenjun Zhang, Junli Zhang, Gabriela Grigorean, German Burguener, Claudia Carter, Teng Vang, Joshua Hegarty, Xiaoqin Zhang, Sean Finnie, Jorge Dubcovsky.Deletion of wheat alpha-gliadins from chromosome 6D improves gluten strength and reduces immunodominant celiac disease epitopes.Theoretical and Applied Genetics, 2025; 138 (5) DOI:10.1007/s00122-025-04882-3
2025-07-01
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