耐儲(chǔ)存且味更美的番茄即將問(wèn)世

　　基因農(nóng)業(yè)網(wǎng)編譯（楊寧翻譯，Panda校對(duì)）：番茄軟化機(jī)制至今仍是未解之謎。Graham Seymour是諾丁漢大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院植物生物技術(shù)學(xué)教授，他鑒定了一個(gè)基因，該基因編碼一種酶，在番茄果實(shí)軟化的調(diào)控中起重要作用。本文內(nèi)容來(lái)自諾丁漢大學(xué)。

 

　　番茄（Solanum lycopersicum）是世界上最具價(jià)值的水果作物之一，全球年產(chǎn)值超過(guò)500億美元。番茄為我們提供了大量的維他命、礦物質(zhì)以及有利于健康的植物化學(xué)物質(zhì)。育種家們一直致力于開發(fā)產(chǎn)量更高、味道更好、營(yíng)養(yǎng)更豐富且保存期更長(zhǎng)的番茄品種，不過(guò)，一些味道很好的品種往往軟化很快，保存期很短。

 

　　這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表于7月25日的學(xué)術(shù)期刊《自然-生物技術(shù)》上，或許有助于通過(guò)常規(guī)植物育種方式得到味道更好、保存期更長(zhǎng)的新番茄品種。

 

　　這項(xiàng)名為TomNet的研究由Seymour 教授與來(lái)自倫敦大學(xué)皇家霍洛威學(xué)院的Paul Fraser 教授共同完成。該研究得到了英國(guó)生物技術(shù)與生物科學(xué)研究理事會(huì)（BBSRC）及先正達(dá)種子公司的贊助，該公司在全球范圍內(nèi)銷售蔬菜種子。

 

　　Seymour 教授說(shuō)：“我們的一個(gè)主要科學(xué)目標(biāo)就是找到那些有針對(duì)性地控制果實(shí)軟化而不影響其他成熟指標(biāo)的基因。這類研究工作會(huì)得到絕佳的果味和顏色，同時(shí)保存期也會(huì)變長(zhǎng)。”

 

 

　　貨架期在現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理中是一個(gè)至關(guān)重要的因素。為了減小這類損失，人們通過(guò)研發(fā)雜交品種來(lái)延長(zhǎng)新鮮果蔬產(chǎn)品的貨架期，包括與天然突變體雜交以延緩產(chǎn)品的整個(gè)熟期。但是以這種延長(zhǎng)貨架期的方法常常會(huì)損害果實(shí)的味道和顏色。

 

　　番茄成熟過(guò)程中其細(xì)胞壁如何分解和軟化，這一問(wèn)題困擾了研究者二十多年。本研究發(fā)現(xiàn)了將軟化過(guò)程從其他果實(shí)質(zhì)量指標(biāo)中分離出來(lái)的關(guān)鍵因素。

 

　　Seymour 教授和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)編碼果膠裂解酶的基因，通常情況下，這種酶在番茄成熟期間可使番茄細(xì)胞壁中的果膠發(fā)生降解。

 

　　Seymour 教授說(shuō)：“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，如果該基因被關(guān)閉，果實(shí)的軟化速度就會(huì)變慢很多，但是顏色的變化以及與味覺相關(guān)的一些化合物的累積仍然保持正常速度，包括酸類、糖類和具有香氣的揮發(fā)類物質(zhì)。在番茄栽培種的野生近緣種中，果膠裂解酶基因的表達(dá)水平存在自然變異，這些自然變異的野生種可用于常規(guī)育種實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)番茄軟化的目的。這一發(fā)現(xiàn)提供了一種對(duì)現(xiàn)代番茄栽培種果實(shí)軟化進(jìn)行精確控制的方法。”

 

　　該項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)建立在番茄基因組測(cè)序的基礎(chǔ)之上——測(cè)序研究由BBSRC資助，于2012年5月發(fā)表在《自然》雜志上。

 

　　Seymour 教授帶領(lǐng)著包括來(lái)自帝國(guó)理工學(xué)院和詹姆斯赫頓研究所的同行們?cè)趦?nèi)的英國(guó)研究小組共同完成了這項(xiàng)國(guó)際性的研究項(xiàng)目。這一工作還建立在番茄代謝組學(xué)的研究之上——同樣由BBSRC資助的項(xiàng)目，由Fraser 教授領(lǐng)導(dǎo)研究，結(jié)果發(fā)表在《自然—科學(xué)報(bào)告》上。

 

　　來(lái)自先正達(dá)的Charles Baxter說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)關(guān)系到是否能夠通過(guò)常規(guī)植物育種開發(fā)的新番茄品種，對(duì)于了解果實(shí)發(fā)育的過(guò)程并在植物育種中更精準(zhǔn)地控制此過(guò)程，也是一個(gè)重大進(jìn)步。”

 

　　使用常規(guī)植物育種方式，野生番茄可以很容易地與栽培種進(jìn)行雜交。一種名為潘那利（Solanum pennellii）的野生番茄中，果膠裂解酶基因表達(dá)水平較低。這一基因變異可用于培育出軟化很慢的番茄栽培種。

 

　　皇家霍洛威學(xué)院生物化學(xué)教授Paul Fraser 說(shuō)：“該研究也展示了如何能夠精確地改變水果成熟特性，而對(duì)水果的化學(xué)成分不會(huì)造成不利影響。這樣一來(lái)，味道、顏色和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)這些消費(fèi)者的關(guān)注點(diǎn)不會(huì)受到不利影響，甚至還可能會(huì)有所改善。”

 

　　Seymour 教授說(shuō)：“我們已經(jīng)培育出了一個(gè)品系，其中含有一小部分潘那利番茄基因組，包括表達(dá)水平較低的果膠裂解酶等位基因。這個(gè)品種可以與優(yōu)質(zhì)的番茄品種進(jìn)行雜交。”