記者從中國農(nóng)科院獲悉,該院蔬菜研究所尚軼副研究員和黃三文研究員組織完成的“葫蘆科作物苦味性狀的趨同馴化與差異進(jìn)化”,揭示了葫蘆科植物有非常相似的苦味性狀馴化歷史。國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·植物》最近在線發(fā)表了這一研究成果。
植物的苦味到底是如何形成的?“味道的獲得和丟失,與植物中次生代謝產(chǎn)物在作物可食用部分的分布和積累密切相關(guān)。”據(jù)這兩位研究員介紹,次生代謝產(chǎn)物是植物在與外界環(huán)境長期相互作用過程中產(chǎn)生的天然化合物,有的具有令人愉悅的清香味,有的卻具有苦味或毒性,是植物合成的“天然農(nóng)藥”,被用來抵御病蟲害等不利環(huán)境。
因此,要找回“好吃”的味道,就必須實(shí)現(xiàn)對次生代謝產(chǎn)物在作物中的分布進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控——可食用的部位要積累令人愉悅的化合物,但又要避免“天然農(nóng)藥”的產(chǎn)生。由于植物含有數(shù)以萬計(jì)、結(jié)構(gòu)各異的代謝產(chǎn)物,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)必須在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域有所突破,而這一直都是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。
從2005年起,黃三文率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)致力于蔬菜作物基因組、變異組及轉(zhuǎn)錄組等大數(shù)據(jù)研究,為研究重要園藝性狀、開展分子育種提供不可缺少的基礎(chǔ)工具。隨后,尚軼帶領(lǐng)的科研小組開始嘗試將基因組等大數(shù)據(jù)研究應(yīng)用到代謝研究中。通過綜合運(yùn)用多種手段,兩位研究員揭示了葫蘆科植物具有非常相似的苦味性狀馴化歷史。利用這一趨同馴化的特點(diǎn),育種家將能夠精準(zhǔn)調(diào)節(jié)蔬菜瓜果中的苦味,從而培育品質(zhì)和口感更好的新品種。一方面確保果實(shí)中不積累苦味物質(zhì),保證商品品質(zhì);另一方面提高根中的苦味含量,用于抵御土壤中的病菌、害蟲的侵害。