據(jù)中國農(nóng)科院最新消息,該院鄭州果樹研究所西甜瓜栽培與生理團(tuán)隊,解析了西瓜果實發(fā)育過程中決定口感的關(guān)鍵因素糖和有機酸的變化規(guī)律,鑒定了控制糖和有機酸代謝的關(guān)鍵基因網(wǎng)絡(luò),為西瓜品質(zhì)育種提供了理論依據(jù)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《園藝研究(Horticulture Research)》等學(xué)術(shù)期刊。
團(tuán)隊首席、中國農(nóng)科院鄭果所研究員劉文革介紹,西瓜果實的發(fā)育和成熟過程中,糖和有機酸含量決定其口感,而“我們平時吃不出西瓜的酸來,是因為其中有機酸(包括蘋果酸、檸檬酸等)含量很低”。
團(tuán)隊利用甜味西瓜“203Z”和其近等基因系的酸味西瓜“SrW”為材料,通過轉(zhuǎn)錄組和代謝物數(shù)據(jù)的WGCNA分析尋找與糖酸代謝共表達(dá)的基因和基因網(wǎng)絡(luò)。鑒定了3個基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò),包含2443個基因與西瓜果實中糖酸代謝高度相關(guān)。通過顯著性和qRT-PCR分析,篩選到了7個參與西瓜果實糖酸代謝的關(guān)鍵基因。其中,Cla97C01G000640、Cla97C05G087120和Cla97C01G018840為糖轉(zhuǎn)運蛋白;Cla97C03G064990是一種蔗糖合酶;Cla97C07G128420、Cla97C03G068240和Cla97C01G008870與蘋果酸和檸檬酸高度相關(guān),為蘋果酸和檸檬酸轉(zhuǎn)運蛋白。將這些基因在自然群體中進(jìn)行驗證,結(jié)果表明這7個基因的表達(dá)量與西瓜果實中的糖酸含量呈顯著正相關(guān)。
按照這一原理,育種家可以培育出跟人們的慣常認(rèn)知完全不同的西瓜。劉文革透露,事實上,相關(guān)的育種工作已經(jīng)進(jìn)行了十幾年,“像柑橘、蘋果一樣酸甜可口的西瓜”上市,“也不會太久遠(yuǎn)了”。