维生素A是一种脂溶性维生素,对促进细胞正常生长和发育至关重要。β胡萝卜素是维生素A的前体,而基因crtRB1与β胡萝卜素的合成密切相关。近期,研究人员发现crtRB1基因中自然发生的变异与玉米中β胡萝卜素水平的显著升高有关。该成果发表在《自然—遗传学》期刊上。目前,这种有益的变异正被植入发展中国家种植的热带玉米中,以帮助这些地区提高维生素A摄入水平,改善人民健康。
缺乏维生素A会导致皮肤粗糙、夜盲症及干眼症。在发展中国家,维生素A缺乏症每年导致数十万人失明,其中一半患者因此死亡。通过吸收自然变异基因来培育富含维生素A的谷物,是一种有效的生物防御策略,也是应对其他微量营养素缺乏症的方法之一。
利用玉米,Torbert Rocheford及其同事合作,调查了发生自然变异的β胡萝卜素羟化酶,这是一种参与β胡萝卜素合成的酶。科学家们在crtRB1中鉴别出一种组合型基因变异,该变异使玉米中β胡萝卜素的含量从每克0.5微克增加到约每克9微克,显著提升了营养价值。