突破性技术AlphaFold有望通过精准基因编辑帮助科学家革新作物育种。一个中美跨国研究团队基于AI程序AlphaFold的蛋白质结构预测，对两个大豆糖转运蛋白基因GmSWEET10a和GmSWEET10b进行基于CRISPR–Cas9的基因编辑。
高油型大豆应用广泛，它们有助于生产更多食品、燃料和其他材料（例如，可见“它在能源行业的应用”）。其较高的油含量也有助于提高种子质量和发芽率。在大豆驯化过程中，GmSWEET10a由于其可以增加种子大小并提高油含量而获自然选择，研究发现其存在可影响糖分转运效率的C端变异。Jie Wang和Yuefeng Guan领导的研究团队运用AlphaFold识别高油型（HO型）与低油型（LO型）变体的结构差异，继而在GmSWEET10a中发现HO拟态突变，在温室试验中成功增加了油含量。
值得注意的是，该团队为GmSWEET10b——一种功能相似但未被自然选择的基因——成功创造了具有增强糖分转运能力的若干新单倍型。HO型突变可促进针对胚胎的更多糖分配，支持所观察到的油分增加。然而，他们发现的GmSWEET10b LO型变异会导致蛋白质含量增加，这证实了这两种基因性状之间的权衡结果。
研究人员运用AlphaFold别高油型与低油型变异的结构差异，然后设计高油型突变以增加大豆油含量。图示源自：10.1002/advs.202500290.
多年期及多地点的田间试验证明，编辑后的大豆持续表现为油分和蛋白质含量增加，对产量则无影响。
这一开创性方法不仅标志着在提升大豆质量和保障粮食资源方面迈出了重要一步，还为如何运用AI满足全球食品和营养需求提供了例证。这种基因编辑细胞系为可持续农业创新呈现了一条颇具前景的途径。
参考文献：
Jia Wang et al., AlphaFold-Guided Bespoke Gene Editing Enhances Field-Grown Soybean Oil Contents, Advanced Science (2025). DOI: 10.1002/advs.202500290.
*封图来源：Melquizedeque Sousa via Pixabay
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