西瓜为什么这么甜——科学家揭秘其驯化进程
本文来源: 河南日报 2019-11-08 08:40:21 编辑: 程文超 睢媛媛 作者: 曾鸣

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研究人员构建了世界首个甜瓜全基因组变异图谱,勾勒出甜瓜复杂的驯化历史。

  一直以来,西瓜和甜瓜因其甘甜多汁,成为深受人们喜爱的水果。但是很少有人知道,原始的野生西瓜和甜瓜味道却是又酸又苦。是什么促使它们演化成如今的甜美口味?

  11月5日,记者从中国农科院郑州果树研究所获悉,近日,国际学术期刊《自然-遗传学》在线发布两项由该所开展的瓜类作物基因组研究成果。研究团队分别成功构建出甜瓜和西瓜的全基因组变异图谱,揭示了两种水果的驯化历史及果实的“甜蜜演变”。

  “我们发现,甜瓜可能发生过三次独立的驯化事件,其中一次发生在非洲地区,另外两次发生在亚洲地区并分别产生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两个栽培亚种,导致这些品种有不同的‘祖先’。”该所研究员徐永阳说,三次独立驯化异曲同工,都导致野生甜瓜失去了苦味和酸味并获得了甜味。研究团队历时5年,分析了千余份甜瓜种质资源的基因组变异,构建了世界首个甜瓜全基因组变异图谱,勾勒出甜瓜复杂的驯化历史。

  据该所研究员刘文革介绍,大约4000年前,人类开始第一次驯化栽培西瓜。最初的起源已经不可查,或许是某一个人类的祖先,偶然发现了一个没有苦味的变异种,觉得可以作为人类的食品,因此决定栽培它,然后在另外一次偶然的变异中,一个甜美多汁的西瓜出现了。在获取糖分非常困难的原始时代,这个甜美多汁的西瓜,因此被广泛栽培,迅速传播开来,成为人类获得糖分最便捷的途径之一。研究团队通过对400多份西瓜种质资源的研究,完成了高质量的西瓜基因组序列图谱,并定位了决定苦味的关键基因,找到了使西瓜变甜的秘钥。

  构建甜瓜和西瓜的全基因组变异图谱,究竟有何意义?会让未来的驯化和育种变得更容易吗?我们会有更好吃的瓜吗?

  答案是肯定的。两项成果的研究团队表示,甜瓜西瓜驯化历史的揭示和相关基因位点的发现,将为甜瓜西瓜生物学研究和分子育种遗传改良提供新的工具和数据支撑,助力培育出更多更美味的瓜果。

  “有了全基因组变异图谱,未来的遗传育种工作会变得更精准。”徐永阳说,“举例来说,以前我们想定位一个基因,只能在黑箱子里摸索,摸不到就无法获得想要的结果。现在可以精准定位,直接找到我们想要的优势基因。假如发现了某个糖度变异的甜瓜,我们就可以找到这个变异的基因,加以标记。通过分子标记的方法,在育种中精准选择,就能得到更好的甜瓜品种。”(记者曾鸣)

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