黃瓜苦不苦 “基因開關”來調控
- 發佈時間：2014-12-02 01:30:45 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報訊 （記者瞿劍）中國農科院蔬菜花卉所研究員、深圳農業基因組所副所長黃三文博士領導完成的黃瓜苦味合成、調控及馴化分子機制研究，綜合採用了基因組、變異組、轉錄組、分子生物學和生物化學等多種技術手段，成功揭示了導致黃瓜變苦的兩個“主開關”的作用機理，從而可徹底避免苦味對黃瓜品質的影響，同時提高葉片中的葫蘆素含量用於抵禦害蟲，減少農藥的使用。
相關研究成果由11月29日出版的國際頂級學術期刊《科學》以長篇幅論文形式發表。
黃三文團隊通過分析基因組序列，發現在黃瓜6號染色體存在一個由5個基因組成的基因簇可能參與苦味物質葫蘆素的合成；後來又通過變異組圖譜發現了控制果實苦味的Bt基因是黃瓜馴化的關鍵基因。揭示了9個基因負責葫蘆素生物合成的代謝路徑，同時發現這9個基因由兩個“主開關”基因（Bl和Bt）直接控制；在野生黃瓜向栽培黃瓜馴化過程中，控制果實苦味的Bt基因受到選擇。但是這個馴化過程並不完全，黃瓜在逆境條件下生長仍然會變苦。
特別可喜的是，研究發現一個新的突變使得Bt基因在逆境中不表達，通過精確調節果實和葉片中Bt和Bl的表達模式，可以確保黃瓜果實中不積累苦味物質，從而保證黃瓜的商品品質；同時提高其葉片中的葫蘆素含量用於抵禦害蟲的侵害，減少農藥的使用。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；而該項研究首次破解的葫蘆素等次生代謝産物的基因簇精確調控機制，也為新藥開發提供了新的思路。
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