——為培育美味番茄提供新技術(shù)

 

    日前，從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、蔬菜花卉研究所獲悉，黃三文研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊在番茄風(fēng)味品質(zhì)研究中取得重要突破，首次闡明了番茄風(fēng)味遺傳基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)了番茄風(fēng)味調(diào)控機(jī)制，為番茄風(fēng)味改良奠定了重要理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于1月27日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)（Science）》上以封面文章的形式發(fā)表。

 

    番茄是世界第一大蔬菜作物，根據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計，2014年全球番茄產(chǎn)值是962.8億美元，在蔬菜和水果中居于首位。我國以鮮食番茄為主，其風(fēng)味品質(zhì)更受關(guān)注，然而近年來消費者常常抱怨“現(xiàn)在的西紅柿越來越?jīng)]有以前的味兒了”。為了解決這一難題，黃三文研究員和美國佛羅里達(dá)大學(xué)哈里·克利（Harry Klee）教授組成了20人的聯(lián)合研究團(tuán)隊，歷時4年多的協(xié)同攻關(guān)，終于發(fā)現(xiàn)了番茄風(fēng)味調(diào)控機(jī)制，為番茄風(fēng)味改良奠定了基礎(chǔ)。

 

    風(fēng)味不像產(chǎn)量、抗病性、外形、色澤等易于量化的育種性狀，這一特性能“感覺到”，但“看不見、摸不著”，這就決定了研究的難度。該研究團(tuán)隊組織了一個170人的“品嘗小組”，對100多種番茄進(jìn)行了多次嚴(yán)格的品嘗實驗，并利用數(shù)據(jù)模型分析確定了33種影響消費者喜好的主要風(fēng)味物質(zhì)，這些物質(zhì)包括葡萄糖、果糖、檸檬酸、蘋果酸和29種揮發(fā)性物質(zhì)，揭示了番茄風(fēng)味的物質(zhì)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，分析了來自世界各地400多份番茄的風(fēng)味物質(zhì)含量、并進(jìn)行基因組測序和生物信息學(xué)分析，獲得了控制風(fēng)味的250多個基因位點，從而首次闡明了番茄風(fēng)味的遺傳基礎(chǔ)。其中2個控制含糖量的基因位點，5個控制酸度的基因位點，發(fā)現(xiàn)了一些揮發(fā)性物質(zhì)能夠提高果實的甜感，另一些可以賦予果實花香的氣味。

 

    該研究團(tuán)隊進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，之所以“西紅柿沒有以前的味道了”，是由于在現(xiàn)代育種過程過于注重產(chǎn)量、外觀等商品品質(zhì)，導(dǎo)致了控制風(fēng)味品質(zhì)的部分基因位點丟失，造成13種風(fēng)味物質(zhì)含量在現(xiàn)代番茄品種中顯著降低，最終使得番茄口感下降?？上驳氖牵@項成果為培育美味番茄提供給了切實可行的路線圖。目前研究團(tuán)隊和育種家們合作已經(jīng)培養(yǎng)出了含糖量提高的番茄新品種，也正力爭恢復(fù)番茄原來的濃郁風(fēng)味，使美味番茄早日進(jìn)入人們的餐桌。

 

    該研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程、廣東省“珠江人才”的資助，基因組所是該成果的第一完成單位?；蚪M所博士后祝光濤，兼職副教授丹尼斯·提曼（Denise Tieman）是論文并列第一作者。