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1、!"卷#期生物工程学报’()*!"+(*#$%%$年&月!"#$%&%’()*$+,(-.#(/%0"$(,(12,-.$%%$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!基因工程改良作物营养品质的研究范士靖李建粤"程磊""周根余（上海师范大学生命与环境科学学院，上海$%%$#1）摘要综述了近!%年来采用基因工程技术改良作物蛋白质、糖类、脂类营养成分研究的最新发展，尤其对作物蛋白质含量及氨基酸组分改良方面进行了详细描述；并简要介绍了基因工程食品可能存在的不安全性问题及解决的办法。关键词基因工程，营养品质改良，
2、蛋白质，糖类，脂类中图分类号>01#?$文献标识码@文章编号!%%%/#%4（!$%%$）%#/%#"!/%4基因工程技术自$%世纪A%年代建立后，使得从不同植基因转移成为可能。许多富含含硫氨基酸的植物蛋白和编物品种甚至微生物和动物中分离、纯化的目的基因导入植物码它们的基因已被鉴定及分离（见表!）。这些基因可作为已成为可能。利用基因工程技术改良作物品种的研究热点，提高含硫氨基酸缺陷作物营养品质的基因来源。在$%世纪"%年代主要是如何提高作物抗病性和抗虫性方［!］表!富含硫元素的蛋白质面。#$%&’!()&*)+,+-./0+12’-34近年来，随着人民生活水平的提高以及对外贸易的开拓，作物
3、营养品质研究日益引起人们的关注。利用基因工程GD(F379,HIJKL(:D=3M:F<(D-9N.3-D白蛋白!$巴西果+7=-:N%/+,［&］，!001技术改良作物营养品质的研究始于$%世纪0%年代，虽起步较晚，但通过近!%年的发展，现也已取得了一些可喜的成白蛋白胡桃23:O3D%/+,［4］，!00"就。本文就其中构成作物的#种重要营养要素：蛋白质、糖白蛋白向日葵P3)).%/+,［A］，$%%%类和脂类的改良研究作一较为详细的描述。白蛋白!!?#!%*%)&3+4+0+*)67))MD-Q-(%/+,［"］，$%%%玉米醇溶蛋白$!玉米@<:7%/+,［0］，!00&!蛋白质贮藏
4、蛋白&#大豆PD7C<9-9%/+,［!%］，$%%%植物是食用及饲用蛋白质的主要来源。作为人类饮食$L白蛋白!%大麻RN-97%/+,［!!］，!00"及动物饲料的来源，由于缺少特定的必需氨基酸，因此植物!!L球蛋白，蛋白在营养方面是不平衡的。通常谷物蛋白缺乏赖氨酸芝麻2-7%/+,［!$］，!000$L白蛋白（B.C）及色氨酸（2DE），而豆类和多数蔬菜蛋白主要缺少含硫［$，#］注：!%*%)&3+4+0+*)67))为山影掌属的一种植物氨基酸，如甲硫氨酸（,3F）和半胱氨酸（@.C）。尽管常规育种方法在改良植物种子蛋白质方面已取得在巴西果（.%*/"(,,%/#+%50%,&+）$L
5、（S9$L）白蛋白中，@.C了一些进展，如高B.C谷物和大麦突变体的获得［1］。然而这（"T）和,3（F!"T）含量较丰富，其=K+M已被克隆和测［!#］［!1］些突变体由于同时存在产量低、抗虫及抗病性差等不良性序，现已用于许多作物的遗传转化，其中有拟南芥属、［!1，!&］［!1，!4］［!A］状，使它们在农业生产中难以推广。甘蓝型油菜（.*+&�+$+6)&）、烟草、马铃薯和大［!"］利用基因工程技术，如今已实现了在不改变作物其它性豆等。［!0］状的同时，达到提高作物蛋白质品质的目的，主要包括以下,()U7Q等将富含,3F的向日葵种子白蛋白基因导入几个方面：狭叶羽扇豆以改良其营养价值
6、。与未转化植株相比，转基因!"!外源基因的直接转化与表达植株中,3F含量提高了01T。将转基因种子和对照种子同分子克隆技术和植物转化技术的发展使远缘物种间的时喂养试验鼠，结果表明在活体增重、实际蛋白消化率、生物收稿日期：$%%!/%0/$1，修回日期：$%%$/%$/$&。基金项目：上海市科技发展基金资助项目（+(*0"#!!#%%"）。"通讯作者。23)："4/$!/41#$$0#!；5/6-7)：)787-9.:3%!;.-<((*=(6*=9""现上海中医药大学中药学院博士生。6J$生物工程学报5J卷价及净蛋白利用率等方面，转基因种子均超过对照。码子修饰或插入相应的基因序列来改变特定
7、蛋白的氨基酸［$%］为了提高!"#缺乏作物的营养品质，张秀君等构建了组成，也可以提高作物必需氨基酸的含量。［5?］两个含高!"#蛋白质基因&’()的表达载体，用基因枪法将’2+D23&=等对提高拟南芥$-白蛋白中G20含量的可其导入玉米不同杂交组合的胚性愈伤组织，经*+,扩增、点行性进行了研究。他们把$-白蛋白中的一段可变序列杂交及-./01234杂交表明该基因已整合进玉米基因组中。)7$-5用附加G20密码子的序列来替
