本網(wǎng)訊 中國(guó)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(huì),宣布黃三文科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(xiàng)研究揭開(kāi)了黃瓜變苦的秘密,為將來(lái)培育無(wú)苦味黃瓜新品種和開(kāi)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(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)(Science)》雜志以長(zhǎng)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(duì)在5年的時(shí)間里,先后開(kāi)展了24000個(gè)黃瓜基因測(cè)序,查找到400萬(wàn)個(gè)變異位點(diǎn),逐個(gè)品嘗了20畝黃瓜地中的6萬(wàn)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(guò)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(gè)基因負(fù)責(zé)苦味物質(zhì)生物合成的代謝路徑,同時(shí)發(fā)現(xiàn)這9個(gè)基因由兩個(gè)“主開(kāi)關(guān)”基因(Bl和Bt)直接控制,Bl控制葉片苦味,Bt控制果實(shí)苦味。在野生黃瓜向栽培黃瓜馴化過(guò)程中,Bt基因受到選擇,導(dǎo)致無(wú)苦味黃瓜的出現(xiàn)。但這個(gè)馴化過(guò)程并不完全,黃瓜在逆境條件下生長(zhǎng)仍然會(huì)變苦。通過(guò)精確調(diào)節(jié)果實(shí)和葉片中Bt和Bl的表達(dá)模式,可以確保黃瓜果實(shí)中不積累苦味物質(zhì),保證黃瓜的商品品質(zhì);同時(shí)提高葉片中的葫蘆素含量用于抵御害蟲(chóng)的侵害,減少農(nóng)藥的使用。育種專(zhuān)家們正在利用這個(gè)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(jià)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(zhǎng),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(kāi)展合作研究,葫蘆素的合成和調(diào)控機(jī)制一旦破解,或?yàn)閷?lái)開(kāi)發(fā)合成治療癌癥的藥物打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。