为了抵抗一些天然的危害，比如食草性害虫或疾病，植物会利用毒素来保护自己。例如油菜就通过产生硫代葡萄糖苷来达到这一目的。由于硫代葡萄糖苷的存在，油菜籽在作为饲料原料的应用受到很大的限制。为了来解决油菜籽中硫代葡萄糖苷的问题，丹麦哥本哈根大学的科学家研究出了一种新的方法，可以阻碍这种毒素进入到植物的可食用部分。作为一项突破性的研究成果，他们的研究被发表在了Nature杂志。
这项研究的负责人Barbara Ann Halkier教授说：“我们开发出了一种全新的技术，我们把它叫做‘运输工程’。这种技术可以将一些不需要的物质从植物的可食用部分清除出去。”
油菜籽通常的用途是生产食用油，加工后剩下的菜籽饼除含有40％左右的蛋白质外，还含有一定的粗脂肪、纤维素、矿物质(主要有钙、铁、锰、磷、硒和镁等)和多种维生素(包括生物素、叶酸、烟酸、维生素b1和维生素b2等)，营养价值与大豆饼粕相近，是良好的精饲料。但油菜饼中含硫代葡萄糖苷较高(—般为4％～6％)，硫代葡萄糖苷本身并无毒，但水解后产生有毒物质，能使动物甲状腺肿大和出现多种中毒症状，因而影响了它在饲料工业中的应用。
得益于哥本哈根大学的这一项新的技术，油菜籽作为商业用动物饲料原料的潜力将得到大大提升。
Barbara Ann Halkier的研究团队先是在拟南芥中进行实验，他们在这种与油菜非常接近的植物中存在两种蛋白质，它们可以将硫代葡萄糖苷运输到拟南芥的种子中。研究人员随后对拟南芥中的这两种蛋白质进行了敲除，结果令人惊讶的是，拟南芥种子中的硫代葡萄糖苷完全消失了。
油菜是世界上第三大广泛种植的产油植物，这一新的技术的商业潜力不言自明。目前，世界最大的植物生物技术公司Bayer CropScience（拜耳作物科学）正在与哥本哈根大学的技术转化中心进行合作谈判，希望能够利用这种技术来种植油菜，生产无硫代葡萄糖苷油菜籽。
据称，该研究成果来自于16年的基础研究。这一杰出的事例说明，基础研究也能产生可供社会直接利用的新发现。
NRT/PTR transporters are essential for translocation of glucosinolate defence compounds to seeds
Hussam Hassan Nour-Eldin, Tonni Grube Andersen, Meike Burow, Svend Roesen Madsen, Morten Egevang Jørgensen, Carl Erik Olsen, Ingo Dreyer, Rainer Hedrich, Dietmar Geiger & Barbara Ann Halkier
In plants, transport processes are important for the reallocation of defence compounds to protect tissues of high value, as demonstrated in the plant model Arabidopsis, in which the major defence compounds, glucosinolates, are translocated to seeds on maturation. The molecular basis for long-distance transport of glucosinolates and other defence compounds, however, remains unknown. Here we identify and characterize two members of the nitrate/peptide transporter family, GTR1 and GTR2, as high-affinity, proton-dependent glucosinolate-specific transporters. The gtr1 gtr2 double mutant did not accumulate glucosinolates in seeds and had more than tenfold over-accumulation in source tissues such as leaves and silique walls, indicating that both plasma membrane-localized transporters are essential for long-distance transport of glucosinolates. We propose that GTR1 and GTR2 control the loading of glucosinolates from the apoplasm into the phloem. Identification of the glucosinolate transporters has agricultural potential as a means to control allocation of defence compounds in a tissue-specific manner.
文献链接：NRT/PTR transporters are essential for translocation of glucosinolate defence compounds to seeds
