近日，郑州大学农学院讲师杨铮作为第一作者应邀在国际著名期刊《Progress in Lipid Research》（IF=14）上发表综述文章“Bioengineering of long-chain polyunsaturated fatty acids in oilseed crops”。

长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFAs，包括亚油酸和亚麻酸），尤其是超长链多不饱和脂肪酸（VLC-PUFAs，包括EPA和DHA等）对人体健康至关重要，尤其是对大脑发育、心血管健康和免疫系统具有显著益处，但目前主要油料作物（如花生、大豆、油菜籽）中LC-PUFAs含量不足，且无法自然合成VLC-PUFAs。

本文系统综述了油料作物中通过基因工程技术提高LC-PUFAs含量并合成VLC-PUFAs的最新研究进展。研究者通过从藻类、苔藓、细菌和真菌等生物中筛选并克隆高效酶组合，成功在油菜和亚麻荠等作物中实现了EPA和DHA的生物合成，其中亚麻荠表现出显著的工程化优势，其转基因株系中EPA和DHA含量分别达到总脂肪酸的24%和14%，远超油菜转基因株系的3.7%和0.5%。亚麻荠不仅具备高含油量、强抗逆性、短生育期（85—100天）及低种植成本等优异农艺特性，还因其高效的遗传转化能力成为VLC-PUFAs生物合成的理想平台作物。然而该领域仍面临转基因性状代际不稳定性和代谢流重构导致的油脂积累减少等挑战，为此本文提出了通过AI驱动的蛋白质结构预测工具进行酶的从头设计、优化代谢网络调控、采用多种策略规避基因沉默以提高基因表达稳定性以及强化酰基编辑和脂质组装途径等多维度解决方案，这些创新性策略为突破当前技术瓶颈、推动油料作物中LC-PUFAs和VLC-PUFAs的基因工程实现更高产量和稳定性提供了重要参考。

郑州大学农学院讲师杨铮、西北农林科技大学博士生陈阳阳为本文的共同第一作者，华南师范大学生命科学学院副研究员杜昶和四川大学华西医院工程师唐通为共同通讯作者。西北农林科技大学农学院教授张猛和安徽省农业科学院助理研究员马世杰也参与该工作。该研究得到了国家自然科学基金青年项目等项目资助。

图1 油脂装配及超长链多不饱和脂肪酸合成途径

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.plipres.2025.101333