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我國科學(xué)家繪制番茄風(fēng)味改良路線圖
——為培育美味番茄提供新技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2017-01-27
|來源: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所|作者:祝光濤
日前,從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、蔬菜花卉研究所獲悉,黃三文研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)在番茄風(fēng)味品質(zhì)研究中取得重要突破,首次闡明了番茄風(fēng)味遺傳基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)了番茄風(fēng)味調(diào)控機(jī)制,為番茄風(fēng)味改良奠定了重要理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于1月27日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)(Science)》上以封面文章的形式發(fā)表。
番茄是世界第一大蔬菜作物,根據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì),2014年全球番茄產(chǎn)值是962.8億美元,在蔬菜和水果中居于首位。我國以鮮食番茄為主,其風(fēng)味品質(zhì)更受關(guān)注,然而近年來消費(fèi)者常常抱怨“現(xiàn)在的西紅柿越來越?jīng)]有以前的味兒了”。為了解決這一難題,黃三文研究員和美國佛羅里達(dá)大學(xué)哈里·克利(Harry Klee)教授組成了20人的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì),歷時(shí)4年多的協(xié)同攻關(guān),終于發(fā)現(xiàn)了番茄風(fēng)味調(diào)控機(jī)制,為番茄風(fēng)味改良奠定了基礎(chǔ)。
番茄是世界第一大蔬菜作物,根據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì),2014年全球番茄產(chǎn)值是962.8億美元,在蔬菜和水果中居于首位。我國以鮮食番茄為主,其風(fēng)味品質(zhì)更受關(guān)注,然而近年來消費(fèi)者常常抱怨“現(xiàn)在的西紅柿越來越?jīng)]有以前的味兒了”。為了解決這一難題,黃三文研究員和美國佛羅里達(dá)大學(xué)哈里·克利(Harry Klee)教授組成了20人的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì),歷時(shí)4年多的協(xié)同攻關(guān),終于發(fā)現(xiàn)了番茄風(fēng)味調(diào)控機(jī)制,為番茄風(fēng)味改良奠定了基礎(chǔ)。
風(fēng)味不像產(chǎn)量、抗病性、外形、色澤等易于量化的育種性狀,這一特性能“感覺到”,但“看不見、摸不著”,這就決定了研究的難度。該研究團(tuán)隊(duì)組織了一個(gè)170人的“品嘗小組”,對100多種番茄進(jìn)行了多次嚴(yán)格的品嘗實(shí)驗(yàn),并利用數(shù)據(jù)模型分析確定了33種影響消費(fèi)者喜好的主要風(fēng)味物質(zhì),這些物質(zhì)包括葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸和29種揮發(fā)性物質(zhì),揭示了番茄風(fēng)味的物質(zhì)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,分析了來自世界各地400多份番茄的風(fēng)味物質(zhì)含量、并進(jìn)行基因組測序和生物信息學(xué)分析,獲得了控制風(fēng)味的250多個(gè)基因位點(diǎn),從而首次闡明了番茄風(fēng)味的遺傳基礎(chǔ)。其中2個(gè)控制含糖量的基因位點(diǎn),5個(gè)控制酸度的基因位點(diǎn),發(fā)現(xiàn)了一些揮發(fā)性物質(zhì)能夠提高果實(shí)的甜感,另一些可以賦予果實(shí)花香的氣味。
該研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),之所以“西紅柿沒有以前的味道了”,是由于在現(xiàn)代育種過程過于注重產(chǎn)量、外觀等商品品質(zhì),導(dǎo)致了控制風(fēng)味品質(zhì)的部分基因位點(diǎn)丟失,造成13種風(fēng)味物質(zhì)含量在現(xiàn)代番茄品種中顯著降低,最終使得番茄口感下降??上驳氖?,這項(xiàng)成果為培育美味番茄提供給了切實(shí)可行的路線圖。目前研究團(tuán)隊(duì)和育種家們合作已經(jīng)培養(yǎng)出了含糖量提高的番茄新品種,也正力爭恢復(fù)番茄原來的濃郁風(fēng)味,使美味番茄早日進(jìn)入人們的餐桌。
該研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程、廣東省“珠江人才”的資助,基因組所是該成果的第一完成單位。基因組所博士后祝光濤,兼職副教授丹尼斯·提曼(Denise Tieman)是論文并列第一作者。
該研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),之所以“西紅柿沒有以前的味道了”,是由于在現(xiàn)代育種過程過于注重產(chǎn)量、外觀等商品品質(zhì),導(dǎo)致了控制風(fēng)味品質(zhì)的部分基因位點(diǎn)丟失,造成13種風(fēng)味物質(zhì)含量在現(xiàn)代番茄品種中顯著降低,最終使得番茄口感下降??上驳氖?,這項(xiàng)成果為培育美味番茄提供給了切實(shí)可行的路線圖。目前研究團(tuán)隊(duì)和育種家們合作已經(jīng)培養(yǎng)出了含糖量提高的番茄新品種,也正力爭恢復(fù)番茄原來的濃郁風(fēng)味,使美味番茄早日進(jìn)入人們的餐桌。
該研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程、廣東省“珠江人才”的資助,基因組所是該成果的第一完成單位。基因組所博士后祝光濤,兼職副教授丹尼斯·提曼(Denise Tieman)是論文并列第一作者。
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