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还番茄本来的味道
日期:2017-05-04 作者:杨阳腾 来源:经济日报 点击:
 

  近年来,消费者常会抱怨“现在的西红柿越来越没有以前的味儿了”。来自深圳的科研团队经过4年多的攻关,最终发现了番茄风味调控机制,为番茄风味的改良奠定了基础。

  番茄是世界第一大蔬菜作物。根据世界粮农组织统计,2014年全球番茄产值达962.8亿美元,在蔬菜和水果中居于首位。我国以鲜食番茄为主,其风味品质更受关注。中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员黄三文和美国科学院院士、佛罗里达大学Harry Klee教授曾组成20人的研究团队,在协同研究后终于发现了番茄风味变化的奥秘。

  黄三文告诉《经济日报》记者,风味不像产量、抗病性、外形、色泽等易于量化的育种性状,这一特性能“感觉到”,但“看不见、摸不着”,这就决定了研究的难度。为此,研究团队组织了170人的“品尝小组”,对100多种番茄开展多次严格的品尝实验,并利用数据模型分析确定了33种影响消费者喜好的主要风味物质,揭示了番茄风味的物质基础。在此基础上,分析了来自世界各地400多份番茄的风味物质含量,作出基因组测序和生物信息学分析,获得了控制风味的约50个基因位点,从而首次阐明了番茄风味的遗传基础。

  黄三文和研究团队还进一步发现,西红柿没有以前的味道,是由于现代育种过程过于注重产量、外观等商品品质,导致控制风味品质的部分基因位点丢失,造成13种风味物质含量在现代番茄品种中显著降低,最终使得番茄口感下降。这一研究成果为培育美味番茄提供了切实可行的路线图,目前研究团队已经和育种家们合作培养出了含糖量提高的番茄新品种,也正力争恢复番茄原来的浓郁风味,使美味番茄早日摆上人们的餐桌。

  2017年1月27日,番茄风味品质研究取得重要突破,相关成果以封面文章的形式发表在国际顶级学术期刊《科学》杂志上。

  黄三文表示,果蔬风味的获得与丢失和其次生代谢产物的分布和积累相关。早在2014年,黄三文曾在《科学》杂志上发表过黄瓜苦味形成机理研究成果,并随即投入另一个重要科学问题研究:葫芦科其他植物如西瓜、甜瓜等是否也存在类似的分子机制?经过两年的研究终于阐明了葫芦科植物苦味性状趋同驯化与差异进化的分子机制,并首次利用比较基因组学阐明了不同苦味物质间结构细微差异产生的原因,为系统解析有丰富结构与功能的植物次生代谢产物提供了重要借鉴。

  这一研究表明,次生代谢产物是植物在与外界环境长期相互作用过程中产生的天然化合物,有的具有令人愉悦的清香味;有的却具有苦味或毒性,是植物合成的“天然农药”,被用来抵御病虫害等不利环境。因此,科学家们希望对根部和果实中的苦味性状作精确调节:一方面确保果实中不积累苦味物质,保证商品品质;另一方面提高根部的苦味含量,抵御土壤中病菌、害虫的侵害。

  中国农业科学院深圳农业基因组研究所为上述蔬菜品质研究提供了相关的研究条件。该所是深圳市东部第一家国家级科研事业单位,现有1200余亩改良的实验农田,并围绕农业生物组学基础、基因组学与动植物育种、基因组学与动植物健康三大主题建设了18个学科方向,目前已获批各类科研项目100余项,累计资助金额超过1亿元,包括国家重点研发计划7项,国家自然科学基金12项,其他国家级项目5项,并在国际高水平杂志上发表各类科研论文超过70篇。

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