我國科學家繪制番茄風味改良路線圖.docx
我國科學家繪制番茄風味改良路線圖為培育美味番茄提供新技術文章來源中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所作者祝光濤發(fā)布時間20170127日前,從中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所、蔬菜花卉研究所獲悉,黃三文研究員領銜的科研團隊在番茄風味品質研究中取得重要突破,首次闡明了番茄風味遺傳基礎,發(fā)現(xiàn)了番茄風味調控機制,為番茄風味改良奠定了重要理論基礎。相關研究成果于1月27日在國際頂級學術期刊科學(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)世界糧農組織統(tǒng)計,2014年全球番茄產(chǎn)值是9628億美元,在蔬菜和水果中居于首位。我國以鮮食番茄為主,其風味品質更受關注,然而近年來消費者常常抱怨“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大學哈里克利(HARRYKLEE)教授組成了20人的聯(lián)合研究團隊,歷時4年多的協(xié)同攻關,終于發(fā)現(xiàn)了番茄風味調控機制,為番茄風味改良奠定了基礎。風味不像產(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。該研究團隊組織了一個170人的“品嘗小組”,對100多種番茄進行了多次嚴格的品嘗實驗,并利用數(shù)據(jù)模型分析確定了33種影響消費者喜好的主要風味物質,這些物質包括葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸和29種揮發(fā)性物質,揭示了番茄風味的物質基礎。在此基礎上,分析了來自世界各地400多份番茄的風味物質含量、并進行基因組測序和生物信息學分析,獲得了控制風味的250多個基因位點,從而首次闡明了番茄風味的遺傳基礎。其中2個控制含糖量的基因位點,5個控制酸度的基因位點,發(fā)現(xiàn)了一些揮發(fā)性物質能夠提高果實的甜感,另一些可以賦予果實花香的氣味。該研究團隊進一步發(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,導致了控制風味品質的部分基因位點丟失,造成13種風味物質含量在現(xiàn)代番茄品種中顯著降低,最終使得番茄口感下降。可喜的是,這項成果為培育美味番茄提供給了切實可行的路線圖。目前研究團隊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,也正力爭恢復番茄原來的濃郁風味,使美味番茄早日進入人們的餐桌。該研究得到了科技部、國家自然科學基金委、中國農科院創(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?;蚪M所博士后祝光濤,兼職副教授丹尼斯提曼(DENISETIEMAN)是論文并列第一作者。中國農業(yè)科學院科學家揭示百合紫色子房形成分子機制文章來源中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所作者明軍日前,中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所百合課題組揭示了百合紫色子房形成的關鍵機理。相關研究成果近期在線發(fā)表于國際分子科學雜志(INTERNATIONALJOURNALOFMOLECULARSCIENCES)上。百合是重要觀賞、食用及藥用植物。其觀賞價值主要以觀花(花被片)為主,但是其一朵花從開花到花謝的自然觀賞期通常只有1020天,百合切花瓶插壽命一般為715天,群體觀賞期通常約1個月?;ㄖx即花被片衰老脫落后,便失去了其觀賞價值。在百合品種資源中,紫斑百合(LILIUMNEPALENSEDDON)和亞洲百合栽培品種TINYPADHYE等少數(shù)百合種類或品種具有紫色或紫紅色的子房,當花瓣脫落后,隨著這些品種的紫色子房膨大形成果實,具有很好的觀賞效果和長達23個月的觀果期。紅紫色的百合子房及果實可形成新的百合觀賞價值,若能將這一觀賞性狀擴展到更多百合品種中,將突破現(xiàn)有百合僅限于觀賞花(被片)這一局限性。該研究運用解剖學、代謝組學、比較轉錄組學和分子生物學相結合的手段對百合紫色子房形成的分子機理進行了研究。紫色子房成色的色素主要成分為矢車菊素3蕓香糖苷,且主要積累在子房壁表皮下第一層細胞。表達譜表明參與花青素苷合成通路的所有結構基因(除LHANS)在紫色子房中的協(xié)同共表達是紫色子房形成的關鍵機理。此外,該研究發(fā)現(xiàn),控制百合花瓣中花青素苷合成的重要調控因子LHMYB12LAT在調控子房花青素苷合成中也起到重要作用。中國農科院蔬菜花卉所博士研究生徐雷鋒是文章第一作者,明軍研究員是文章通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、科技支撐項目和中國農科院科技創(chuàng)新工程的資助。(通訊員李海芬)文章鏈接HTTP/WWWMDPICOM/14220067/17/11/1881/HTM