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黃瓜苦不苦 “基因開關(guān)”來調(diào)控

  • 發(fā)布時(shí)間：2014-12-02 01:30:45  來源：科技日報(bào)  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　■最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

　　科技日報(bào)訊 （記者瞿劍）中國農(nóng)科院蔬菜花卉所研究員、深圳農(nóng)業(yè)基因組所副所長黃三文博士領(lǐng)導(dǎo)完成的黃瓜苦味合成、調(diào)控及馴化分子機(jī)制研究，綜合采用了基因組、變異組、轉(zhuǎn)錄組、分子生物學(xué)和生物化學(xué)等多種技術(shù)手段，成功揭示了導(dǎo)致黃瓜變苦的兩個(gè)“主開關(guān)”的作用機(jī)理，從而可徹底避免苦味對黃瓜品質(zhì)的影響，同時(shí)提高葉片中的葫蘆素含量用于抵御害蟲，減少農(nóng)藥的使用。

　　相關(guān)研究成果由11月29日出版的國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》以長篇幅論文形式發(fā)表。

　　黃三文團(tuán)隊(duì)通過分析基因組序列，發(fā)現(xiàn)在黃瓜6號染色體存在一個(gè)由5個(gè)基因組成的基因簇可能參與苦味物質(zhì)葫蘆素的合成；后來又通過變異組圖譜發(fā)現(xiàn)了控制果實(shí)苦味的Bt基因是黃瓜馴化的關(guān)鍵基因。揭示了9個(gè)基因負(fù)責(zé)葫蘆素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)“主開關(guān)”基因（Bl和Bt）直接控制；在野生黃瓜向栽培黃瓜馴化過程中，控制果實(shí)苦味的Bt基因受到選擇。但是這個(gè)馴化過程并不完全，黃瓜在逆境條件下生長仍然會變苦。

　　特別可喜的是，研究發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的突變使得Bt基因在逆境中不表達(dá)，通過精確調(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)，從而保證黃瓜的商品品質(zhì)；同時(shí)提高其葉片中的葫蘆素含量用于抵御害蟲的侵害，減少農(nóng)藥的使用。育種專家們正在利用這個(gè)分子育種方案培育新型黃瓜品種；而該項(xiàng)研究首次破解的葫蘆素等次生代謝產(chǎn)物的基因簇精確調(diào)控機(jī)制，也為新藥開發(fā)提供了新的思路。

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