本報訊(記者趙路) “西紅柿炒雞蛋”一直是許多國人的最愛,,然而你是否發(fā)現(xiàn),,如今的西紅柿似乎越來越?jīng)]味兒了,,而這可能全是“好看”惹的禍。一項新研究顯示,,為了使果實(shí)色澤均勻而進(jìn)行的長達(dá)幾十年的栽培方式已經(jīng)摧毀了一種能夠提高西紅柿含糖量的基因。
從事西紅柿化學(xué)成分研究的德國波茨坦市馬普學(xué)會植物分子生理學(xué)研究所的Alisdair Fernie認(rèn)為,,這一發(fā)現(xiàn)是“我們搞清西紅柿果實(shí)發(fā)育和成熟的一個巨大進(jìn)步”,。
起源于南美洲的西紅柿如今遍布全世界,僅在美國每年便有超過1500萬噸的產(chǎn)量,。農(nóng)民在西紅柿成熟之前便把它們從藤上采摘下來,,而70多年來,種植者在這個時候選擇的往往都是外觀呈均勻淺綠色的西紅柿,。這使得人們更容易識別那些已經(jīng)準(zhǔn)備好了被收獲的西紅柿,,同時還能夠確保當(dāng)被放到超市的貨架上時,這些果實(shí)已經(jīng)換上了均勻的紅色,。然而美國加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校的植物學(xué)家Ann Powell指出,,與此形成對照的是,“野生品種具有深綠色的肩部,,因而更難確定收獲它們的恰當(dāng)時機(jī)”,。她同時說,消費(fèi)者也會認(rèn)為,,色彩不均勻的西紅柿缺乏吸引力,。
為了找到顏色變化背后的基因,Powell和同事將人工栽培的西紅柿與野生品種進(jìn)行了雜交,。通過選擇那些具有深綠色肩部的植物,,并將其與人工品種雜交,研究人員最終把范圍縮小至10號染色體中的一個區(qū)域,。利用最新完成的西紅柿基因組測序結(jié)果,,他們找到了一個名為SlGLK2的基因——作為一個所謂的轉(zhuǎn)錄因子,該基因能夠控制其他基因何時及何地開啟或關(guān)閉,。
在野生西紅柿中,,SlGLK2增加了葉綠體的形成,后者是植物細(xì)胞中完成光合作用的地方,。葉綠體通過一種綠色素——葉綠素來捕獲植物生長所需的陽光,。更多的葉綠體使得野生西紅柿具有更綠的顏色。并未參與該項研究的伍斯特市俄亥俄州立大學(xué)西紅柿遺傳學(xué)家David Francis指出,,盡管葉綠體的形成和葉綠素的合成是生物學(xué)中最重要的發(fā)育進(jìn)程,,但人們對其知之甚少。他說,,這是一個“重要且重大的”發(fā)現(xiàn),?!白髡呙枋隽艘粋€有助于調(diào)控該進(jìn)程的基因?!?
然而超市貨架上大多數(shù)西紅柿的SlGLK2卻是失活的,。Powell指出:“我們分析了約12個品種,一個來自亞洲,,一些來自歐洲,,并且它們都具有一種相同的突變?!毖芯咳藛T并不知道這種突變——理應(yīng)由7個A構(gòu)成的一連串堿基對卻只剩下6個——最初從何而來,。但Powell認(rèn)為,它可能已多次獨(dú)立出現(xiàn),,因為遺傳密碼的單字母重復(fù)有出錯的傾向,。
盡管這種突變對農(nóng)民有利,但對于消費(fèi)者而言,,這卻不是一次“甜蜜”的交易,。葉綠體用它們捕獲的光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為糖。具有突變SlGLK2基因的西紅柿不但葉綠體較少,,并且含糖量也較低,。通過向西紅柿內(nèi)嵌入一個完整的基因拷貝,研究人員使成熟果實(shí)的葡萄糖及果糖總量增加了40%,,作者在6月28日發(fā)表于美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上的一篇論文中這樣寫道,。同時番茄紅素——對人體健康有益的一種抗氧化劑——的含量也顯著增加。出于制度的原因,,科學(xué)家無法食用這些西紅柿,,但他們相信,更高的糖含量會讓果實(shí)更加美味可口,。Powell指出,,完整的基因能夠通過傳統(tǒng)的栽培方式重新雜交回到西紅柿中。
然而Francis并不相信這就能改善西紅柿的口感,。他推測,,糖含量的增加或許還緣于植物其他部分的改變。事實(shí)上,,西紅柿中大約80%的糖來自于葉,,并在后來轉(zhuǎn)移到果實(shí)中。他同時警告說,,在小溫室中得到的結(jié)果或許不同于農(nóng)民在野外種植的西紅柿,。Francis說:“影響西紅柿味道的真正罪魁禍?zhǔn)资沁@種在果實(shí)成熟前便加以采摘的種植模式?!崩缬捎诔墒爝M(jìn)程的改變,,破壞了淀粉向糖的轉(zhuǎn)化,。
Powell贊同過早收獲影響果實(shí)的質(zhì)量,她說:“當(dāng)果實(shí)被從藤上采摘下來后,,成熟的過程可能就改變了,。”相比之下,,可能有多個原因使得超市西紅柿顯得更加蒼白,。