近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所西瓜遺傳育種與栽培創(chuàng)新團隊聯(lián)合國內(nèi)高校，研究公布了首個完整的西瓜果實代謝組數(shù)據(jù)庫，解析了西瓜演變史中口感風味馴化順序和調(diào)控機制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《中國科學(xué)-生命科學(xué)（Science China-Life Sciences）》。
據(jù)介紹，由于含有大量葫蘆素，苦味是葫蘆科植物的普遍特征，但在馴化過程中，多種葫蘆科植物的果實逐漸失去苦味，變得越來越甜，其中最具代表性的是西瓜。
果實品質(zhì)和遺傳馴化一直是園藝作物研究的熱點。在遠古時代，當野生的西瓜還沒有被人類馴化時，絕大多數(shù)的西瓜不甜，而是當那些口感更好的被不斷挑選出來后，才逐漸演化成了今天的甜味。但這一過程究竟是如何演變的，目前科研領(lǐng)域?qū)ξ鞴现写蠖鄶?shù)品質(zhì)性狀的馴化順序和調(diào)控機制知之甚少。
據(jù)了解，該研究通過西瓜代謝組的全基因組關(guān)聯(lián)分析，揭示了西瓜進化過程中主要口感風味品質(zhì)性狀的逐步選擇和調(diào)控機制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在西瓜分化階段，葫蘆素（苦味）和類黃酮物質(zhì)（澀味）是負向選擇，馴化過程中單、雙糖（甜味）和類胡蘿卜素（色澤）被正向選擇。在改良過程中，蘋果酸和檸檬酸等和風味相關(guān)的有機酸也被選擇出來，成為西瓜風味的重要來源。
研究進一步挖掘到控制這些受選擇物質(zhì)積累的主效位點，克隆及鑒定了部分關(guān)鍵控制基因，并對西瓜中葫蘆素合成通路涉及的基因簇進行了深度解析。
研究還首次通過代謝組和主要代謝物的馴化位點，發(fā)現(xiàn)了籽瓜可能是從野生類型向甜食西瓜馴化過程中的中間過渡類型。
該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
