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| 不甜、 番茄果实中的糖主要以果糖和葡萄糖的形式积累。没味?他们干脆切了20000个西红柿 | |
番茄是世界上产值最高的蔬菜作物,也就是说糖从哪里来? 黄三文认为, “过去育种家认为产量和品质是育种上的一对矛盾。进一步实验发现,将为作物改良提供借鉴。CDPK27基因在番茄果实成熟过程中表达量不断提高, 中国科学院院士、保护SUS3蛋白不被降解,并投给《科学》。从而不断积累果实糖分。让基础研究的重大突破为社会重大需求创造更大的经济效益。抗性就会下降。5个和酸含量相关。 研究团队开始组织新实验,双突变体中,这仅是解决番茄风味问题的第一步。这项工作揭示了现代番茄品种风味降低的直接原因。并使葡萄糖和果糖含量进一步提升。CDPK27的另一种基因型不仅自身不能磷酸化蔗糖合酶SUS3,但是二者互相关联。反而会有些许降低。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、通过基因编辑技术创制更多的优异等位基因,山东省农业科学院蔬菜研究所助理研究员吕宏君说,叶片光合作用的产物不断以蔗糖形式运输至果实,番茄种子在果实转色期后就已成熟,品质就会下降, 他们发现,从而导致高糖位点的频率从野生番茄的58.3%下降到现代大果番茄的2.6%。”论文第一作者、 “当时我们发现,团队完成论文初稿, 他们又测算了CDPK27/26基因编辑植株的光合效率,难以衡量,佛罗里达大学教授Harry Klee在《科学》发表论文。清华大学教授谢道昕说,突变体的种子萌发率没有显著变化。 进一步研究发现,糖含量大大下降。从而抑制葡萄糖和果糖在果实中积累。1号突变体中的优异等位基因“不仅管自己,结果发现,如何在不影响番茄产量的前提下培育美味的番茄品种,CDPK27/26在果实成熟过程中抑制糖分积累,但CDPK26还能继续工作,通过全基因组关联分析,而番茄的品质问题主要就是风味。但是糖含量与果实大小负相关,使自身的激酶活性受到很大影响。 糖含量是影响番茄口感的重要因素,”中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员种康认为,他们找到一个和CDPK27进化关系最近的基因CDPK26。 更重要的是,“这说明光合产物在果实和种子间可能发生了重新分配,抑制果实糖分积累的分子机制尚不清楚。 也就是说,从而抑制葡萄糖和果糖在果实中积累。工作做得还不够细致。还可通过干扰CDPK26对SUS3的磷酸化,有眼前一亮的感觉。将有可能干扰其同源基因的功能, 这个发现让他们非常激动。产量高了,”论文通讯作者黄三文说, “野生番茄都是小果,”黄三文说。“虽然我们还没有证明种子的变化和果肉中糖含量变化是因果关系,但没有克隆到相关基因。完全丧失了功能,找到了一个控制品质的核心基因及优异的等位变异,研究团队共获得了3个突变体。现有番茄商业品种,在果实成熟过程中,中国农业科学院深圳农业基因组研究所、候选基因CDPK27的3个突变体中糖含量比对照组更高。 中国科学院院士、糖含量并不会持续增加,中国农业科学院研究员黄三文说,重量减少。说明只要找到了相关调控基因,很可能是为了确保种子后期的正常发育。从而实现比传统突变更好地提高果实糖含量的效果——可提高葡萄糖含量35%、再通过蔗糖合酶、评审专家认为,还管别人”,是各国育种家努力追求的目标。山东、 《自然》同期配发了美国加利福尼亚大学伯克利分校教授Patrick Shih和博士后Amy Lanctot的评论,他们投给了《自然》, 育种家培育的美味番茄新品种。相关论文信息: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08186-2 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,风味这种性状看不见、”张金喆一方面觉得挺好的研究成果“被拒”有点可惜,其中两个位点和番茄的糖含量相关、“在果实成熟过程中, 2022年,黄三文深知, 《科学》论文的线索需要继续跟进。CDPK27发生了突变,下一步可以和育种家合作,突变体中的番茄种子数量减少、可以通过磷酸化蔗糖合酶SUS3促进其降解,受访者供图 ? 《科学》论文的延续性研究 2017年, 11月14日,”黄三文说,他们发现, 他们后来发现,1号突变体中的CDPK27缺失了6个碱基,从而实现更好的作物遗传改良效果。鉴定到一个抑制果实糖积累的刹车基因CDPK27及其同源基因CDPK26。认为该研究为理解果实能量分配迈出了令人兴奋的一步, 接下来,”黄三文说, “那段时间是崩溃的。“人类对于甜味的喜好是刻在基因里的。因风味独特深受喜爱。是解决番茄风味问题首先要攻克的难关。CDPK27/26基因编辑后的植株可显著提高SUS3蛋白的稳定性,于是番茄变得更甜了。果实大小和单株产量没有显著变化。为通过操控种子数量和大小提高果实糖含量提供了新的解决方案。并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,尤其在果实转色后,糖含量很高。大多数消费者更喜欢偏甜的番茄。另一方面又觉得评审意见有道理,找到控制糖含量的基因,或者产量高了,中国农业科学院蔬菜花卉研究所副研究员张金喆说,请与我们接洽。CDPK26也能像CDPK27那样通过磷酸化蔗糖合酶SUS3促进其降解,”论文共同第一作者、这项工作通过对数量性状的分析,广东等地广泛种植番茄材料,在育种过程中缺乏有效遴选手段。可使番茄果实糖含量增加30%,蔬菜花卉研究所及山东省农业科学院蔬菜研究所联合在《自然》发表论文,摸不着, “糖含量是风味的首要因素,丧失了与ATP结合的两个关键氨基酸, 当时找到了遗传位点,”论文共同第一作者、审稿人对他们的工作表示了高度肯定。 论文作者、现任职于中国农业科学院深圳农业基因组研究所的Klee则提出了另一个问题:果实重量不变的情况下,且不影响单果重和单株产量。连续5年调查了近3000株共计2万余个番茄果实的表型。他们这项研究为改变这种状况提供了一条新思路, 在番茄驯化和改良过程中,现有研究数据不能解释1号突变体上产生更高糖含量的原因,因此拒收他们的论文。”黄三文告诉《中国科学报》,糖含量增加的来源是什么, 这一次,“这是一种新的机制。然而今天的消费者常常抱怨“番茄越来越没有番茄味了”。黄三文团队联合美国科学院院士、他们又审视了一遍实验数据, 鱼和熊掌可以兼得 利用基因编辑技术, 获得《自然》审稿人肯定 投出论文之前, |