吃黃瓜大多數人一定喜歡那種清甜的味道，然而苦味黃瓜可能對人體更有利。29日出版的國際頂級學(xué)術(shù)期刊——《Science》（《科學(xué)》）以長(cháng)篇幅論文的形式發(fā)表了由中國農業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所研究員、深圳農業(yè)基因組所副所長(cháng)黃三文領(lǐng)導完成的黃瓜苦味合成、調控及馴化分子機制研究。這項研究揭開(kāi)了黃瓜變苦的秘密，或為將來(lái)開(kāi)發(fā)合成治療癌癥的藥物打下基礎。
中國農業(yè)科學(xué)院29日為此在京舉行新聞發(fā)布會(huì )，黃三文介紹，黃瓜原產(chǎn)于印度，野生黃瓜在印度是作為瀉藥使用的。因為它的果實(shí)和黃連一樣苦，輕咬一口就會(huì )讓人受不了，所以沒(méi)有人愿意吃。但野生黃瓜中有很多有益的農藝性狀基因，尤其是對主要黃瓜病害具有非常好的抗病性，因此它們對于培育抗病黃瓜品種是非常寶貴的材料。
黃三文說(shuō)，我們現在食用的黃瓜都是從極苦的野生黃瓜馴化來(lái)的，因此了解黃瓜馴化的遺傳機理對于黃瓜品質(zhì)育種具有重要指導意義。由于黃瓜缺少成熟的研究體系，研究起來(lái)困難較大。為了破解黃瓜苦味合成、調控及馴化的分子機制，黃三文團隊從實(shí)驗室早期積累的黃瓜基因組大數據中挖掘重要的線(xiàn)索，再結合傳統的遺傳學(xué)、代謝組學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等知識驗證這些線(xiàn)索，開(kāi)展深入研究。
黃三文說(shuō)，這項研究揭示了黃瓜苦味合成、調控及馴化的分子機制，共涉及11個(gè)基因。即：發(fā)現了苦味物質(zhì)葫蘆素是由9個(gè)基因負責合成的，其中4個(gè)基因的生物化學(xué)功能已經(jīng)確證了；這9個(gè)基因受到2個(gè)“主開(kāi)關(guān)基因”（Bl和Bt）的直接控制，Bl控制葉片苦味，Bt控制果實(shí)苦味；在野生極苦黃瓜向栽培黃瓜馴化過(guò)程中，Bt基因受到選擇，導致無(wú)苦味黃瓜的出現，但在逆境條件下仍然會(huì )變苦；發(fā)現Bt啟動(dòng)子區域的一個(gè)突變能夠使得黃瓜在逆境條件下也不會(huì )變苦，通過(guò)精確調節果實(shí)和葉片中Bt和Bl的表達模式，可以確保黃瓜果實(shí)中不積累苦味物質(zhì)，保證黃瓜的商品品質(zhì)，同時(shí)提高葉片中的葫蘆素含量用于抵御害蟲(chóng)的侵害，減少農藥的使用。
黃瓜苦味物質(zhì)葫蘆素具有很好的藥用價(jià)值。最早在本草綱目中就記載甜瓜的瓜蒂具有催吐及消炎的功效，而瓜蒂中含有大量的葫蘆素�，F代醫學(xué)研究還發(fā)現葫蘆素能夠抑制癌細胞的生長(cháng)，可與其他抗癌藥物一塊用于癌癥治療。黃三文表示，正在與有關(guān)科研單位合作研究，葫蘆素的合成和調控機制一旦破解，或為將來(lái)開(kāi)發(fā)合成治療癌癥的藥物打下堅實(shí)的基礎。
專(zhuān)家認為，黃三文團隊綜合采用了基因組、變異組、轉錄組、分子生物學(xué)和生物化學(xué)等多種技術(shù)手段，解決了長(cháng)期影響黃瓜生產(chǎn)的一個(gè)重大應用問(wèn)題，這是蔬菜基因組研究直接用于品種改良的優(yōu)秀范例，為培育超級黃瓜提供了可供選擇的育種方案。
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