我国科学家破解黄瓜发苦难题
- 发布时间：2014-12-03 03:31:50 来源：农民日报 责任编辑：罗伯特
本报记者吴佩
黄瓜是人们餐桌上的常客，多数人爱吃黄瓜，正因为其清脆香甜的口感。然而，你有所不知的是，一旦生产条件发生一定变化，黄瓜极其容易变苦。日前，由中国农业科学院蔬菜花卉所研究员、深圳农业基因组所副所长黄三文博士领导完成的黄瓜苦味合成、调控及驯化分子机制研究，成功揭示了黄瓜发苦的秘密，这一发现将为黄瓜育种提供全新的思路，推动黄瓜产业的健康发展。此项成果以长篇幅论文的形式发表在11月29日出版的国际顶级学术期刊——《Science》上。
黄瓜起源于印度，野生黄瓜口感很苦，堪比黄连，经过人类5000多年的驯化，尽管黄瓜如今已变成一道可口的蔬菜，但其在一定条件下，仍会变苦。苦味在果实中的存在，不仅影响黄瓜的品质，也会影响农民的生产效益，迫切需要科学家早日解决这一难题。
黄三文率领的科研团队一直致力于将基因组等大数据与分子生物学研究相结合，解析重要的蔬菜生物学问题。早在5年前，他们就发现了黄瓜商品品质中苦味形成的线索，随后，他们综合采用了基因组、变异组、转录组、分子生物学和生物化学等多种技术手段，经过不懈努力，终于发现了黄瓜变苦的原因。
据黄三文介绍，黄瓜苦味的形成，主要与葫芦素有关。研究发现，黄瓜的苦味物质葫芦素由9个基因负责合成，而这9个基因受到2个“主开关”基因Bl和Bt的直接控制，其中Bl控制叶片苦味，Bt控制果实苦味。此外，研究发还发现，一个新的突变使得Bt基因在逆境中不表达，因而黄瓜也不会变苦，从而可彻底避免苦味对黄瓜品质的影响。
黄三文说，通过精确调节果实和叶片中Bt和Bl的表达模式，可以确保黄瓜果实中不积累苦味物质，保证黄瓜的商品品质；同时提高叶片中的葫芦素含量用于抵御害虫的侵害，减少农药的使用。目前，育种专家们正在利用这个分子育种方案培育新型的黄瓜品种。
事实上，黄瓜苦味物质葫芦素还是天然药物开发的“富矿”。现代医学证明，它能抑制癌细胞的生长，可与其他抗癌药物一起用于癌症治疗。因此，此次葫芦素合成和调控机制的破解，也为将来开发和合成治疗癌症药物提供了新思路。
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