黄瓜苦不苦 “基因开关”来调控

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博士领导完成的黄瓜苦味合成、调控及驯化分子机制研究，综合采用了基因组、变异组、转录组、分子生物学和生物化学等多种技术手段，成功揭示了导致黄瓜变苦的两个“主开关”的作用机理，从而可彻底避免苦味对黄瓜品质的影响，同时提高叶片中的葫芦素含量用于抵御害虫，减少农药的使用。

相关研究成果由11月29日出版的国际顶级学术期刊《科学》以长篇幅论文形式发表。

黄三文团队通过分析基因组序列，发现在黄瓜6号染色体存在一个由5个基因组成的基因簇可能参与苦味物质葫芦素的合成；后来又通过变异组图谱发现了控制果实苦味的Bt基因是黄瓜驯化的关键基因。揭示了9个基因负责葫芦素生物合成的代谢路径，同时发现这9个基因由两个“主开关”基因（Bl和Bt）直接控制；在野生黄瓜向栽培黄瓜驯化过程中，控制果实苦味的Bt基因受到选择。但是这个驯化过程并不完全，黄瓜在逆境条件下生长仍然会变苦。

特别可喜的是，研究发现一个新的突变使得Bt基因在逆境中不表达，通过精确调节果实和叶片中Bt和Bl的表达模式，可以确保黄瓜果实中不积累苦味物质，从而保证黄瓜的商品品质；同时提高其叶片中的葫芦素含量用于抵御害虫的侵害，减少农药的使用。育种专家们正在利用这个分子育种方案培育新型黄瓜品种；而该项研究首次破解的葫芦素等次生代谢产物的基因簇精确调控机制，也为新药开发提供了新的思路。

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