综述：木豆种子蛋白质的遗传改良

本综述推荐国际半干旱热带作物研究所(ICRISAT)通过野生近缘种杂交培育高蛋白木豆新品种的研究。新种质产量达1700–2100 kg ha?1且蛋白质含量提升至27%–30%，经大鼠实验证实其蛋白质消化率(PD)、生物价(BV)和净蛋白利用率(NPU)与传统品种相当，但总蛋白产出每公顷增加80–100 kg，为应对亚洲非洲蛋白质-能量营养不良(PEM)提供了可行育种方案。

　　

Abstract

蛋白质-能量营养不良(PEM)在亚非地区尤为严重，当地蛋白质供给仅为需求量的三分之一。尽管豆类以高蛋白谷物著称，现有产量仍无法满足人口增长需求。国际半干旱热带作物研究所(ICRISAT)通过三个野生近缘种作为蛋白供体，成功培育出高产(1700–2100 kg ha^?1)高蛋白(27%–30%)木豆新品种。计算表明，每公顷种植可额外产出80,000–100,000 g蛋白质。采用Wistar雄性大鼠进行的生物学评估显示，新品种的蛋白质消化率(PD)、生物价(BV)和净蛋白利用率(NPU)与传统栽培种相当，但更高蛋白含量使其营养学价值显著提升。

Plain Language Summary

这项突破性研究证实，在不牺牲产量的前提下，通过野生种质渗入可显著提升木豆蛋白质含量。新培育的品种蛋白质含量较常规种提高3个百分点，相当于每公顷土地多生产两袋标准面粉的纯蛋白。动物实验数据尤为关键——蛋白质质量参数与传统品种无统计学差异，但单位生物量提供的蛋白总量实现跃升，这对依赖木豆作为主要蛋白来源的6亿亚非人口具有重大意义。值得注意的是，野生种质的利用打破了栽培种蛋白质含量与产量的负相关关系，这为其他主粮作物的营养强化育种提供了范式转移(paradigm shift)的可能。基因组学技术的介入有望进一步加速这一进程，例如通过标记辅助选择(MAS)精准聚合多个野生种的优质等位基因。