植物油具有廣泛的用途，從食品加工、香水生產到生物燃料的製造都發揮著作用。隨著需求的增加，新加坡的一個科學家小組已經展示了一種通過基因工程增加植物油產量的方法，這可以使它們的產量增加18%。

這項工作是由新加坡南洋理工大學（NTU）的科學家進行的，並建立在有關植物種子和可食用堅果中的油脂積累方式的現有知識上。一種名為Wrinkled1（WRI1）的蛋白質幾十年來一直被認為在這種情況下的油脂積累中發揮著重要作用，但南洋理工大學的研究小組首次設法對這種蛋白質的分子結構進行了成像。

有了對這種蛋白質以及它與植物的DNA結合以調節其種子中油脂積累的方式的這種新的、詳細的了解，該團隊能夠進行一些調整。該團隊的基因修改旨在提高該蛋白與DNA結合的能力，他們生產的版本能夠將這種能力提高10倍，從而提高種子的油含量。

研究報告的作者高永貴副教授說：”能夠準確地看到WRI1的樣子，以及它如何與負責植物產油的DNA結合是了解整個過程的關鍵。WRI1是一個重要的調節器，它通知植物在其種子中儲存多少油。一旦我們能夠將’鎖’可視化，我們就會設計出能夠釋放WRI1潛力的’鑰匙’。”

實驗涉及將修改過的WRI1蛋白注入Nicotiana benthamiana植物的葉片，這增加了一種叫做三酰甘油的膳食脂質的水平。在後續實驗中，一種名為擬南芥的模式植物接受了同樣的處理，與對照組相比，它的種子中的油含量提高了15-18%。科學家們說，這種改性植物的後代將具有相同的改性WRI1蛋白，並因此產生更多的油。

“我們知道WRI1是一種蛋白質，它與植物的DNA序列結合，並啟動一個特定的指令鏈，調節種子中的油的積累，”研究作者助理教授Ma Wei解釋說。”結合越強–植物在其種子中集中的油就越多。因此，我們選擇改進WRI1與其目標DNA結合的這部分，這部分在許多種子植物中是高度保守的。高度保守意味著許多種類的植物將有完全相同的機制可以被修改，因此我們應該能夠在未來將我們的產油修改輕易地轉化為許多不同類型的作物。”

生產大量植物油的作物，如大豆、向日葵和油菜籽，已經在其種子中擁有高比例的油，因此科學家們的實驗中所展示的收益類型是非常重要的。這一突破可以通過提高某些食物的營養價值來幫助鞏固糧食安全，同時也減輕了農業的壓力。

“當我們能夠增加可食用種子和堅果中的脂肪含量時，一個人可以吃得更少，但仍然感到飽，因為攝入的熱量增加了，”沒有參與這項研究的南大食品科學與技術項目主任William Chen教授說。”因此，與其種植更多的農作物來養活更多的人，我們還應該研究種植的農作物具有更多的熱量和營養的方法，這樣同樣數量的食物可以養活更多的人。”

這項研究發表在《科學進展》雜誌上。

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https://www.ntu.edu.sg/news/detail/bioengineering-crops-to-yield-more-vegetable-oils