近日，中國農業科學院發布“基礎研究提升作物種業科技競爭力”相關信息。中國農業科學院生物技術研究所所長李新海表示，“十三五”期間，中國農業科學院在作物種業基礎研究領域取得了重要進展，突破了一系列重要科學問題和關鍵技術，實現了從基礎研究到應用研究的全鏈條創新。其中，代謝組研究在提升農作物品質與安全方面發揮了重要作用，為種業高質量發展提供關鍵支撐。
“植物次級代謝產物既具健康功效，也與食物的味道和營養密切相關。”中國農業科學院作物代謝調控與營養強化團隊首席科學家張春義研究員介紹，以代謝組結合多組學技術手段，揭示玉米葉酸代謝途徑和調控機制，提出與代謝途徑改造相結合的生物強化作物設計育種策略；通過引入β-胡蘿卜素羥化酶基因和β-胡蘿卜素酮化酶基因，將玉米籽粒中的類胡蘿卜素合成途徑延伸至蝦青素合成，創制出蝦青素玉米。
從中國農業科學院發布的信息顯示，代謝組研究還揭示了黃瓜負責苦味物質生物合成的9個基因的代謝路徑及調控開關，為創制無苦味黃瓜奠定基礎；獲得了控制番茄果實中營養物質和抗營養物質的3500多個信號位點和9萬多個表達數量性狀位點，發現了102個代謝物信號熱點區域，揭示番茄次生代謝產物與風味的關聯，繪制出品質改良行動路線圖。資料顯示，相關研究結果發表在《Science》《Cell》等期刊。
李新海強調，“十四五”時期，中國農業科學院將聚焦作物生物育種面臨的重大理論瓶頸問題重點突破作物高光效和生物固氮的生物學基礎、優異種質資源形成與演化規律、重要性狀協同調控機理，構筑作物設計育種的遺傳理論體系。
