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什么味的西红柿好吃?科学家给你分析一下吧!

标签:什么,西红柿,好吃,科学,科学家,学家,给你,分析  2019-5-15 11:00:23  预览

  

如今,来自农业研究局(ARS)和Boyce Thompson研究所(BTI)的科学家们在刚刚发表的《Nature Genetics》一文中,重点讨论了这个题目。

位于纽约伊萨卡的ARS植物、泥土和营养研究实验室的分子生物学家James Giovannoni和BTI生物信息学科学家Zhangjun Fei完成了种植番茄及其野生亲缘植物的泛基因组(pan-genome)构建,绘制了近5000个曩昔未记录的基因。

基因组是生物体基因及其功能的生物学图谱。但是一个基因组通常代表一个单一的品种,然后作为其他物种的参考基因组。这个泛基因组包含了725个不同种植和近缘野生番茄的所有基因,并提醒有4873个基因在原始参考基因组中缺失。

虽然种植番茄有广泛的物理和代谢变异,但在其驯化和育种过程中存在着几个紧张的瓶颈。这意味着今天的番茄遗传基础很窄。泛基因组有助于确定哪些超出参考范围的附加基因可用于作物育种和改良。

在当代,育种家重要关心产量、货架期、抗病奥林巴斯显微镜性和耐压力等性状,这些性状对莳植者具有紧张的经济意义。番茄是最常吃的蔬菜之一(尽管从植物学上讲,它们现实上是水果)全球年产量达1.82亿吨,价值超过600亿美元。

2017年,美国人均奇怪番茄消耗量为20.3磅,加上人均加工番茄消耗,总量为73.3磅。在美国,番茄是仅次于土豆的第二大食用蔬菜。

“构建这个泛基因组最紧张的发现之一是,一种罕见版本的TomLoxC基因,它的DNA基因启动子版本大不雷同。这种基因通过催化一些含脂挥发物的生物合成来影响水果的风味,这些挥发物很容易挥发并有助于香气的产生,”Giovannoni诠释说。

此外,研究人员发现了一个新的作用,TomLoxC它还促进脱辅基类胡萝卜素(apocarotenoids)的生产关键字排名,一种从包括维生素A前体在内的类胡萝卜素衍变过来的有机化学物质,是影响包括环境压力在内的植物多种反应的旌旗灯号分子。这些化合物还具有多莳花香和水果味,对番茄味道很紧张。

在古老或传家宝种植的大型番茄品种中,仅有2%的品种里存在罕见的TomLoxC,而91%的野生番茄(重要是茄属植物,即种植番茄的野生前身)都携带TomLoxC。越新的品种越是如此。

Giovannoni增补说:“在番茄驯化过程中,好像有很强的选择压力反对或至少没有选择这种版本的TomLoxC。假如在当代番茄中,增长该基因版本,可能会重燃莳植者对改良风味的爱好。”

在广泛的可用的特定遗传信息的帮助下成都人事考试,育种家应该能够更快速地工作,以改善大量市售番茄的风味,同时保留使它们成为经济上有利作物的特征。

番茄全基因组中新发现的基因,为番茄基因组库增长了大量的信息,并为番茄的改良提供了更多的机会。这些基因在不同番茄群体中的存在和缺失,为人类选择所需性状重塑番茄基因组提供了紧张的线索。

科学家们预计,新研究在番茄基因组库中添加近5000个基因(番茄生物学和果实质量中的作用已经确定),将提供更多改造机会。

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原文检索:The tomato pan-genome uncovers new genes and a rare allele regulating fruit flavor

(生物通:伍松)