• 解密西瓜“甜蜜基因”_三农频道_东方资讯
    发布日期:2020-07-25 02:06   来源:未知   阅读:

任毅在大棚里察看西瓜长势。 资料图阅读提示

炎炎夏日,清爽香甜的西瓜已成为人们必备的消暑佳品。“水晶球带轻烟绿,翡翠笼含冷焰红。”一提到西瓜,颜色鲜艳、口感爽脆、甜美多汁的印象深入人心。但你知道吗?西瓜的祖先不仅不甜而且微臭发苦,并不像如今这般甜美诱人。在人类不断改良西瓜品种的过程中,如何让西瓜变甜一直是育种家们孜孜以求的课题。不久前,北京市农林科学院蔬菜研究中心许勇研究员团队在植物学国际知名期刊《新植物学家》(NewPhytologist)在线发表最新论文,发掘了西瓜“甜蜜基因”,从分子层面解开了西瓜变甜的奥秘,并用这把“钥匙”打开了西瓜育种之门。

众所周知,西瓜甜不甜取决于果实中糖分的含量。而成熟西瓜瓜瓤中的糖分积累于液泡中,液泡占据了果实细胞90%以上体积。

光合作用产生的糖分是如何经过复杂的转运过程转移到又甜又脆的瓜瓤中的?北京市农林科学院蔬菜研究中心许勇研究员团队对于西瓜糖分转运及卸载机制的研究已经持续了20多年。

破解西瓜糖分“运输”机制

“在西瓜生长过程中,糖分的转运是个复杂的过程,这就像是一场‘接力赛’,每个选手都发挥着不可或缺的作用。”北京市农林科学院蔬菜研究中心副研究员任毅告诉记者,西瓜叶片光合作用产生的糖分经过茎韧皮部运送到果实,在果实中需经历代谢、卸载、转运和存储4个环节,即棉籽糖等寡糖水解为蔗糖、果实韧皮部卸载蔗糖、细胞间隙的糖分由糖转运蛋白运输到果肉细胞内、最终在果肉细胞液泡中存储糖分。

2018年,许勇团队首次发现了液泡膜糖转运蛋白ClTST2,也就是在第四环节中发挥关键作用的“接力选手”之一,揭示了ClTST2在糖分积累上的分子机制。而液泡积累的糖分来源于韧皮部糖分的卸载,究竟是哪些糖转运蛋白参与了西瓜果实质外体途径完成糖分的韧皮部卸载?这在当时还是一个未知命题。

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