高γ-氨基丁酸番茄基因编辑技术_北京大学现代农业研究院

WHO报告指出，高血压影响全世界三分之一的成年人。中国营养学会的报告显示，食源性γ-氨基丁酸（GABA）可以具有促进神经元发育，改善脑功能，提高记忆能力，缓解压力，改善睡眠和血压等作用。人体内的GABA含量有限，从食物中摄取是补充GABA的重要方式。番茄富含多种维生素、矿物质、番茄红素、胡萝卜素、生物碱等营养元素，是理想的GABA来源之一。番茄中的GABA主要以游离氨基酸的形式存在，在果实绿熟阶段大量积累，而在果实成熟阶段含量则大大降低，采用CRISPR/Cas9技术使番茄中的GABA含量得以提高。

1）解决的主要问题

基于基因编辑技术，提高盆栽番茄品种潍美T102 GABA的含量。连续对2个世代的果实中GABA含量进行检测，结果表明，编辑后成熟果实中的GABA含量有明显提升，高达1.9 mg/g鲜重。

图潍美T102和基因编辑株系GABA含量分析

注：T102：盆栽番茄潍美T102。

T102E13-13和T102E13-2: T102基因编辑株系。

本项目，首先可以提供一种高GABA含量的盆栽番茄；其次可以提供一整套完整的技术，用于目标番茄品种的营养成分GABA的定向改良。

从应用价值来看，一是因为番茄本身就深受大多数消费者的青睐，在食用时，既能获取日常需要的部分营养，又能提高GABA的摄入量，减缓压力，提高记忆力，改善血压等优点。二是本项目现有的产品为盆栽番茄。在人们日常办公场所放置，通过绿色叶片红色果实缓解工作紧张，也能适时获取营养成分。

本项技术基于基因编辑生物育种手段。目前仅有日本筑波大学、中国农业大学和舜丰生物等相关报道。从市场上来看，仅有日本筑波大学研发的高GABA番茄在日本获得许可上市。

本项技术和产品的上市，将极大的提高人们的兴趣，从而快速占领市场。日本现有的销售模式，是在现有普通产品售卖价格基础上提高50~100%定价，有可观的经济收益。根据国家统计局数据，2020年山东省番茄栽培面积9.0万余公顷，产量达到75 555.5 kg/公顷。2016-2020年，番茄的产值（设施+露地）基本维持在360 000~410 000元/公顷，平均4.76~5.42元/kg。按基因编辑番茄提高50%~100%计算，总产值将高达324~369亿元。2022年中国番茄出口量24.91万吨，出口金额3.27亿美元，出口均价1.31美元/kg。如果按照50%的价格增幅，金额增加1.6亿美元。