本網訊 中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所和深圳農業(yè)基因組研究所近日在京聯合舉行的新聞發(fā)布會,宣布黃三文科研團隊通過歷經5年的研究發(fā)現了黃瓜苦味合成、調控及馴化的分子機制。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——苦味物質葫蘆素邁出了關鍵一步。最新一期的國際頂級學術期刊《科學(Science)》雜志以長篇幅論文的形式發(fā)表了這一研究成果。
據黃三文研究員介紹,科研團隊在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噸瓜葉中提煉出數毫克的苦味元素。通過深入挖掘基因組學數據并結合代謝組學、遺傳學、分子生物學等多種研究手段,揭示了9個基因負責苦味物質生物合成的代謝路徑,同時發(fā)現這9個基因由兩個“主開關”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,導致無苦味黃瓜的出現。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。通過精確調節(jié)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,保證黃瓜的商品品質;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。現代醫(yī)學研究還發(fā)現葫蘆素能夠抑制癌細胞的生長,可與其他抗癌藥物一塊用于癌癥治療。黃三文表示,正在與有關科研單位開展合作研究,葫蘆素的合成和調控機制一旦破解,或為將來開發(fā)合成治療癌癥的藥物打下堅實的基礎。