PDF《“口袋里” 的空间天气预报》

邮箱: lzhang@stimes.cn 最近坠落的锡盟陨石虽然科研价值高,但搜寻难度大,至今未找到.相关人士表示搜寻坠地小行星须科研机构助力姻本报记者 黄明明 无苦味黄瓜分子育种方案的提出, 证明多年来对基因组学的持续投入终于 对生产有了回报.

11 月29 日, 中国农科 院蔬菜花卉所研究员、 深圳农业基因组所 副所长黄三文, 对外宣布了这项令植物学 界为之振奋的成果. 吃黄瓜快吃到瓜蒂时,往往会变得 非常苦.这是因为老祖先的驯化并未完全 解决黄瓜苦味问题, 科学家也一直没找到 原因. 黄三文试图用最通俗的语言解释 说,

5 年来,我们终于找到了合成苦味物 质葫芦素 c 的9个基因, 也找到了调控黄 瓜苦味的两个 '

主开关'

.

11 月28 日出版的 《科学》 杂志以长篇 论文形式发表了该成果.这也是近

5 年来 《科学》 《自然》 和 《自然―遗传学》 杂志第

8 次报道黄三文团队的成果. 同时,这标志着经过数十年努力, 我 国蔬菜基因组学研究实现了从 跟跑 向 领跑 的转身. 尝出来 的突变体 苦味是一个在黄瓜长期驯化过程中 尚未解决的难题. 造成黄瓜苦味的物质是葫芦素 c, 而 叶片中的苦味有非常好的抗病虫性.让葫 芦素 c 仅存于叶片中而不影响黄瓜口感, 这个问题很难均衡. 黄三文介绍说, 即使 在目前黄瓜育种最领先的荷兰, 也只能做 到叶片不苦、 果实也不苦, 但黄瓜的抗病 虫害能力会受到影响. 时光拉回到

2012 年,入暑的湖南异 常闷热. 黄三文课题组在湖南农科院的试验 田里种了

20 亩黄瓜, 共6万多株. 能否从中找到不苦的黄瓜植株, 从而 发现苦味基因的突变体?师生们决定采用 最原始的 化学分析仪器 ―― ―舌头, 把每 株黄瓜的叶子都尝个遍.而为了避免错 觉, 每株黄瓜都由

3 个人共同判断. 这是一项非常艰巨的工程,有可能 什么都发现不了. 黄三文说. 那次, 他们在

6 万多株黄瓜中找到两个 突变体, 这成为后来取得突破的关键. 基因调控找到苦味 开关 从传统育种向全基因组设计育种跨 越, 是此次 黄瓜苦味合成、 调控以及驯化 分子机制研究 带给业界最大的兴奋点. 然而, 一直以来, 业界对于基因组学既饱 含期待, 也充满困惑: 基因组测序耗资颇 大, 能给农业生产带来什么好处? 次生代谢基因成簇分布,是当前植 物学研究领域的热点. 次生代谢产物大 多是苦的,是植物用来抵抗病虫害的武 器, 但其调控机制一直不清楚. 黄三文 介绍说.

5 年前,科学家在分析基因组序列时 发现, 黄瓜

6 号染色体中一个由

5 个基因 组成的基因簇可能参与苦味合成.2012 年, 他们通过变异组图谱, 发现控制果实 苦味的 Bt 基因是黄瓜驯化的关键基因. 此次取得的最新成果则找到了

9 个 控制黄瓜苦味代谢的基因,并发现有两 个 主开关 基因直接控制苦味代谢.换 句话说,通过精确调节果实和叶子中这 两个 开关 的表达模式, 可使黄瓜叶苦 而瓜不苦. 无苦味黄瓜分子育种方案, 正是将基 因组大数据与分子生物学、 生物化学方法 融合, 试图解决黄瓜生产中的这一世界性 难题. (下转第

4 版) 解密黄瓜苦味 主开关 我国蔬菜基因组学研究由此从 跟跑 转向 领跑 本报讯 (见习记者倪思洁)