作为蛋白质和油的有效来源，大豆是全球食品、动物饲料、工业应用和生物燃料生产的重要作物。因此，即使大豆种子含量的微小提高也会对农业生产力和全球经济产生深远的影响。

研究揭示单一酶如何提高大豆油产量

由美国农业部农业研究服务科学家、唐纳德·丹福斯植物科学丹福斯中心成员DougAllen博士领导的研究发现，苹果酸酶在提高大豆油产量方面发挥着重要作用。他们的研究成果“苹果酸酶的表达揭示了大豆储存储备生产的亚细胞碳分配”，最近发表在《新植物学家》杂志上。

在艾伦实验室博士后斯图尔特·莫利博士的指导下，研究小组研究了苹果酸酶在大豆种子成分中的作用。苹果酸酶是中心碳代谢的重要组成部分，或者更确切地说是细胞内发生的一组化学反应，其将能量转化为细胞生长和正常功能所需的构建模块。

苹果酸酶提供了中央代谢中两个重要代谢节点之间的通道，可以影响碳分配以提高石油产量。增强苹果酸酶活性，提高大豆籽油水平并改变豆内的脂肪酸谱，这些发现对于开发可持续绿色燃料和石油替代品可能很重要。

“苹果酸酶为增加含油量提供了一种优雅的解决方案，”莫利说，因为他们的研究表明，通过策略性地操纵单个酶促步骤，有可能提高大豆的油产量。这项研究苹果酸酶在碳分配和中央代谢中的作用的工作是植物中第一个证明改变这一步骤可以增强脂质的证据，并且基于实验室之前的代谢流研究。

JorgSchwender博士对该出版物发表了评论。布鲁克海文国家实验室的高级科学家指出，他们的研究“将他们在将代谢前体和能量辅因子传递到油合成中获得的见解进行了测试，并得出了成功的代谢工程设计。”

这项研究依赖于丹福斯中心最先进的核心设施，包括质谱、蛋白质组学和植物生长设施，以及先进的生物成像实验室。艾伦指出：“产生有影响力、严谨的科学的能力来自于利用该中心现有的专业知识和仪器。”

他们的工作还受益于与内布拉斯加大学林肯分校和圣路易斯社区学院等机构的交叉合作，这些机构提供了该团队用来确定苹果酸酶表达水平的特定“数字液滴”qPCR仪器。艾伦指出：“如果没有这些设施和学术机构中其他人的支持和协作努力，这项研究就不可能实现。”

展望未来，莫利计划探索进一步提高大豆油产量的途径，例如将苹果酸酶改性大豆品系与其他旨在提高大豆油产量的品系进行杂交，从而有可能进一步提高脂质产量。

这意味着大豆作物的未来充满希望，可以满足不断变化的市场需求，并为可持续农业、粮食安全和可再生能源生产做出贡献。此外，这项研究的影响可能会超越大豆，为其他作物的脂质生产提供见解，并利用基因工程提高种子质量。