11月29日,，從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所和深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所在京聯(lián)合舉行的新聞發(fā)布會(huì)上獲悉,，由蔬菜所研究員,、基因組所副所長(zhǎng)黃三文領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)歷經(jīng)5年的研究發(fā)現(xiàn)了黃瓜苦味合成,、調(diào)控及馴化的分子機(jī)制。這項(xiàng)研究揭開(kāi)了黃瓜變苦的秘密,，為將來(lái)培育無(wú)苦味黃瓜新品種和開(kāi)發(fā)合成抗癌藥物——苦味物質(zhì)葫蘆素邁出了關(guān)鍵一步,。最新一期的國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)（Science）》雜志以長(zhǎng)篇幅論文的形式發(fā)表了這一研究成果。

    據(jù)黃三文介紹,，科研團(tuán)隊(duì)在5年的時(shí)間里,，先后開(kāi)展了24000個(gè)黃瓜基因測(cè)序，查找到400萬(wàn)個(gè)變異位點(diǎn),，逐個(gè)品嘗了20畝黃瓜地中的6萬(wàn)株黃瓜的瓜葉,、瓜藤、瓜果的味道,，從1噸瓜葉中提煉出數(shù)毫克的苦味元素,。通過(guò)深入挖掘基因組學(xué)數(shù)據(jù)并結(jié)合代謝組學(xué)、遺傳學(xué),、分子生物學(xué)等多種研究手段,，揭示了9個(gè)基因負(fù)責(zé)苦味物質(zhì)生物合成的代謝路徑，同時(shí)發(fā)現(xiàn)這9個(gè)基因由兩個(gè)“主開(kāi)關(guān)”基因（Bl和Bt）直接控制,，Bl控制葉片苦味，Bt控制果實(shí)苦味,。在野生黃瓜向栽培黃瓜馴化過(guò)程中,，Bt基因受到選擇，導(dǎo)致無(wú)苦味黃瓜的出現(xiàn),。但這個(gè)馴化過(guò)程并不完全,，黃瓜在逆境條件下生長(zhǎng)仍然會(huì)變苦,。     進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Bt啟動(dòng)子區(qū)域有一個(gè)新的突變體——SNP-1601,，能夠使Bt基因在逆境中不表達(dá),，可控制黃瓜不會(huì)變苦，從而徹底避免苦味對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響,。通過(guò)精確調(diào)節(jié)果實(shí)和葉片中Bt和Bl的表達(dá)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(nóng)藥的使用。育種專(zhuān)家們正在利用這個(gè)分子育種方案培育新型黃瓜品種,。
    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》中就記載富含葫蘆素的甜瓜瓜蒂具有催吐及消炎的功效。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究還發(fā)現(xiàn)葫蘆素能夠抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng),，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)科研單位開(kāi)展合作研究,，葫蘆素的合成和調(diào)控機(jī)制一旦破解,，或?yàn)閷?lái)開(kāi)發(fā)合成治療癌癥的藥物打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
    發(fā)布會(huì)上,，有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為,，黃三文團(tuán)隊(duì)綜合采用了基因組、變異組,、轉(zhuǎn)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(zhǎng)期影響黃瓜生產(chǎn)的一個(gè)重大應(yīng)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(jí)黃瓜提供了可供選擇的育種方案。
    本項(xiàng)成果是在中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的推動(dòng)下,，蔬菜所和基因組所聯(lián)合國(guó)內(nèi)外幾家單位協(xié)同創(chuàng)新的結(jié)果,。研究得到了國(guó)家“973”計(jì)劃、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金,、國(guó)家“863”計(jì)劃和農(nóng)業(yè)部“948”等項(xiàng)目的資助,，以及深圳市政府的大力支持。課題組尚軼,、馬永碩,、周淵和張慧敏為論文共同第一作者，黃三文研究員為通訊作者,。