Horticulturae | 作物遗传与种质创新团队研发高GABA基因编辑盆栽番茄

近日，北京大学现代农业研究院/潍坊现代农业山东省实验室/山东省作物精准分子设计育种重点实验室张兴平团队在horticulturae在线发表了题为“Increasing γ-Aminobutyric Acid Content in Dwarf Cherry Tomato Using CRISPR/Cas9-Mediated Gene Editing”的研究论文。研究了基因编辑技术在自主培育的盆栽番茄中提高γ- 氨基丁酸（GABA）含量的应用。通过遗传转化、靶点突变检测、脱靶分析、游离氨基酸含量检测以及品质性状农艺性状分析等试验，筛选获得GABA含量稳定，其它性状影响小的基因编辑品系。

番茄富含多种维生素、矿物质、番茄红素、胡萝卜素以及生物碱等丰富的营养元素，是非常理想的 GABA 来源之一。不过，番茄中的 GABA 主要以游离氨基酸的形式存在，并且在果实成熟阶段，其含量会大幅降低。科研团队连续对经过基因编辑后的材料进行了三个世代的果实 GABA 含量检测，检测结果显示，编辑后的成熟果实中 GABA 含量有了显著的提升，最高可达 1.9 mg/g 鲜重。食用高 GABA 番茄，消费者不仅能够摄取到番茄本身富含的多种维生素、矿物质、番茄红素等日常所需的营养成分，还能额外增加 GABA 的摄入量，有效缓解压力、提升记忆力、改善血压状况等。

图1 潍美T102和基因编辑番茄

将盆栽番茄放置在人们的日常办公场所，不仅是一种绿色植物装饰，其翠绿的叶片和鲜艳的红色果实能够有效缓解工作中的紧张氛围，为单调的办公环境增添一抹生机与活力，营造出更加舒适宜人的工作空间。在工作间隙，还可以随时采摘食用，适时获取其中丰富的营养成分。目前，该基因编辑番茄已提交至主管部门进行安全评价，以确保其在后续应用中的安全性和可靠性。 

图2 基因编辑番茄高GABA性状稳定遗传

北京大学现代农业研究院科研助理于丹娜和孟志强为共同第一作者，科研助理孔凡慧、高凝、技术员刘康龙、工程师宗丽博士参与了本项工作，邓云研究员为本课题提供了重要帮助，张兴平研究员和韩志国研究员为论文共同通讯作者。本项研究得到了山东省科技创新项目和潍坊市种业创新项目的支持。