大豆是重要的油料作物，也是豆制食品（豆腐、豆乳等）的主要原料。大豆籽粒中的脂肪氧化酶（Lipoxygenase, LOX），可催化不饱和脂肪酸的加氧反应产生醛醇酮等挥发性物质，造成“豆腥味”。
大豆加工储存过程中，豆腥味会急剧加重，对豆制品的食用品质和营养价值有很大影响。有消费者调查显示，中国消费者中有80%的人不喜欢豆乳中的豆腥味。
为去除豆腥味，大豆油或豆制品加工中可采用加热或微波处理的方法，但增加能源消耗与经济成本。通过聚合LOX基因突变培育无脂肪氧化酶活性的大豆品种，可在根源上解决豆腥味问题。
然而大豆种子有三个脂肪氧化酶基因超高表达，分别是Glyma.13g347600（GmLox1）、Glyma.13g347500 （GmLox2）和Glyma.15g026300（GmLox3），GmLox1与GmLox2为相邻基因，因此传统育种手段筛选并聚合这些突变位点，是费时费力的过程，并无法发保证其他主要农艺性状表现。
近日，福建农林大学关跃峰团队在 The Crop Journal 杂志在线发表题为：Generation of seed lipoxygenase-free soybean using CRISPR-Cas9 的研究论文。
该团队在前期已建立高通量创制大豆多基因突变的技术体系在本研究中，利用基因编辑载体pGES201，设计sgRNA-GmLox1/2和sgRNA-GmLox3两个载体靶向3个GmLOX基因，混池转化大豆国审品种“华春6号”。在60株个转基因株系中，有11个同时包含两个载体，其中两个株系同时编辑了3个GmLox基因，并在T1代获得GmLox全缺失突变体。LOX酶活性测定（显色法）结果显示这些突变体均无LOX酶活性。T2代植株中，筛选到不含转基因的突变体。运用CRISPR基因编辑方法，可以快速在主推大豆品种中叠加无豆腥性状，提升加工和营养品质，而不影响其他主要农艺性状。这避免了漫长的基因聚合过程及亲本对品种选育的限制。
图1.基因编辑植株已失去LOX酶活性
福建农林大学海峡联合研究院的关跃峰教授为论文通讯作者，资源与环境学院博士后王杰为第一作者。福建农林大学宋时奎副教授、杨永庆副教授，以及河北省农林科学院粮油作物研究所的张孟臣研究员、闫龙研究员为合作作者。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cj.2019.08.008
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