本網(wǎng)訊 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所和深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所近日在京聯(lián)合舉行的新聞發(fā)布會,宣布黃三文科研團(tuán)隊通過歷經(jīng)5年的研究發(fā)現(xiàn)了黃瓜苦味合成、調(diào)控及馴化的分子機(jī)制。這項研究揭開了黃瓜變苦的秘密,為將來培育無苦味黃瓜新品種和開發(fā)合成抗癌藥物——苦味物質(zhì)葫蘆素邁出了關(guān)鍵一步。最新一期的國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)(Science)》雜志以長篇幅論文的形式發(fā)表了這一研究成果。
據(jù)黃三文研究員介紹,科研團(tuán)隊在5年的時間里,先后開展了24000個黃瓜基因測序,查找到400萬個變異位點,逐個品嘗了20畝黃瓜地中的6萬株黃瓜的瓜葉、瓜藤、瓜果的味道,從1噸瓜葉中提煉出數(shù)毫克的苦味元素。通過深入挖掘基因組學(xué)數(shù)據(jù)并結(jié)合代謝組學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等多種研究手段,揭示了9個基因負(fù)責(zé)苦味物質(zhì)生物合成的代謝路徑,同時發(fā)現(xiàn)這9個基因由兩個“主開關(guān)”基因(Bl和Bt)直接控制,Bl控制葉片苦味,Bt控制果實苦味。在野生黃瓜向栽培黃瓜馴化過程中,Bt基因受到選擇,導(dǎo)致無苦味黃瓜的出現(xiàn)。但這個馴化過程并不完全,黃瓜在逆境條件下生長仍然會變苦。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。育種專家們正在利用這個分子育種方案培育新型黃瓜品種。
黃瓜苦味物質(zhì)葫蘆素具有很好的藥用價值。最早在《本草綱目》中就記載富含葫蘆素的甜瓜瓜蒂具有催吐及消炎的功效?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究還發(fā)現(xiàn)葫蘆素能夠抑制癌細(xì)胞的生長,可與其他抗癌藥物一塊用于癌癥治療。黃三文表示,正在與有關(guān)科研單位開展合作研究,葫蘆素的合成和調(diào)控機(jī)制一旦破解,或為將來開發(fā)合成治療癌癥的藥物打下堅實的基礎(chǔ)。