黃瓜是人們餐桌上的常客,多數(shù)人愛吃黃瓜,正因為其清脆香甜的口感。然而,你有所不知的是,一旦生產(chǎn)條件發(fā)生一定變化,黃瓜極其容易變苦。日前,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所研究員、深圳農(nóng)業(yè)基因組所副所長黃三文博士領(lǐng)導(dǎo)完成的黃瓜苦味合成、調(diào)控及馴化分子機(jī)制研究,成功揭示了黃瓜發(fā)苦的秘密,這一發(fā)現(xiàn)將為黃瓜育種提供全新的思路,推動黃瓜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。此項成果以長篇幅論文的形式發(fā)表在11月29日出版的國際頂級學(xué)術(shù)期刊—— 《Science》上?! ?
黃瓜起源于印度,野生黃瓜口感很苦,堪比黃連,經(jīng)過人類5000多年的馴化,盡管黃瓜如今已變成一道可口的蔬菜,但其在一定條件下,仍會變苦。苦味在果實中的存在,不僅影響黃瓜的品質(zhì),也會影響農(nóng)民的生產(chǎn)效益,迫切需要科學(xué)家早日解決這一難題?! ?/p>
黃三文率領(lǐng)的科研團(tuán)隊一直致力于將基因組等大數(shù)據(jù)與分子生物學(xué)研究相結(jié)合,解析重要的蔬菜生物學(xué)問題。早在5年前,他們就發(fā)現(xiàn)了黃瓜商品品質(zhì)中苦味形成的線索,隨后,他們綜合采用了基因組、變異組、轉(zhuǎn)錄組、分子生物學(xué)和生物化學(xué)等多種技術(shù)手段,經(jīng)過不懈努力,終于發(fā)現(xiàn)了黃瓜變苦的原因?! ?/p>
據(jù)黃三文介紹,黃瓜苦味的形成,主要與葫蘆素有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),黃瓜的苦味物質(zhì)葫蘆素由9個基因負(fù)責(zé)合成,而這9個基因受到2個“主開關(guān)”基因Bl和Bt的直接控制,其中Bl控制葉片苦味,Bt控制果實苦味。此外,研究發(fā)還發(fā)現(xiàn),一個新的突變使得Bt基因在逆境中不表達(dá),因而黃瓜也不會變苦,從而可徹底避免苦味對黃瓜品質(zhì)的影響。
黃三文說,通過精確調(diào)節(jié)果實和葉片中Bt和Bl的表達(dá)模式,可以確保黃瓜果實中不積累苦味物質(zhì),保證黃瓜的商品品質(zhì);同時提高葉片中的葫蘆素含量用于抵御害蟲的侵害,減少農(nóng)藥的使用。目前,育種專家們正在利用這個分子育種方案培育新型的黃瓜品種?! ?/p>
事實上,黃瓜苦味物質(zhì)葫蘆素還是天然藥物開發(fā)的“富礦”?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明,它能抑制癌細(xì)胞的生長,可與其他抗癌藥物一起用于癌癥治療。因此,此次葫蘆素合成和調(diào)控機(jī)制的破解,也為將來開發(fā)和合成治療癌癥藥物提供了新思路。來源:農(nóng)民日報 |