發現了 西瓜變甜的祕密

北京市農科院蔬菜中心研究員許勇(左)在西瓜育種實驗室內進行育種研究。(鄧偉攝)
北京市農科院蔬菜中心研究員許勇(左)在西瓜育種實驗室內進行育種研究。(鄧偉攝)


北京市農科院蔬菜中心許勇研究員團隊近日在植物學國際知名期刊《新植物學家》(New Phytologist)線上發表最新論文,揭示了新型糖轉運蛋白ClVST1是調節西瓜果實糖分卸載的關鍵因素,從分子層面揭示了西瓜變甜的祕密,為選育高品質西瓜提供了有力支持。

甜蜜多汁的西瓜是夏季最受人們喜愛的水果之一。早期野生的西瓜不僅不甜而且發苦,西瓜變甜是人類不斷馴化改良的結果。西瓜為何會變甜?哪些基因控制著這些性狀?這些問題吸引著全世界不少科學家的關注和研究,這其中就有北京市農林科學院蔬菜中心許勇研究員團隊。

西瓜葉片進行光合作用可以產生糖分等養分,再經莖韌皮部運送到果實。前期研究中,許勇團隊已經揭示了糖分儲存基因是西瓜液泡膜糖轉運蛋白ClTST2。近日,許勇團隊在國際期刊《新植物學家》線上發表最新成果,找出了另一個新型糖轉運蛋白ClVST1。研究人員利用超高密度SNP遺傳圖譜、326份自然群體材料完成了西瓜果實含糖量的精細定位和關聯分析,綜合利用體外功能驗證和基因敲除技術,最終揭示了ClVST1是調節果實糖分卸載的關鍵因數,並證實ClVST1是野生西瓜進化為栽培西瓜過程中的獲得性功能,起到調節、分配糖分和生物產量的作用。

根據這些研究發現,許勇團隊建立起一套高糖高品質西瓜的分子選育方案,利用分子篩選結合常規育種,現已培育出「京美」系列、「京穎」等高品質西瓜品種,果實中心糖度高達15.7%。ClVST1和ClTST2等糖分積累基因的研究,不僅建立了西瓜果實品質形成的理論基礎,也為高品質西瓜選育提供了分子快速鑑定工具,將進一步提升西瓜育種的能力和水準。

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