11月29日,，從中國農(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)研究揭開了黃瓜變苦的秘密，為將來培育無苦味黃瓜新品種和開發(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,，先后開展了24000個(gè)黃瓜基因測(cè)序,，查找到400萬個(gè)變異位點(diǎn)，逐個(gè)品嘗了20畝黃瓜地中的6萬株黃瓜的瓜葉,、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程中，Bt基因受到選擇,，導(dǎo)致無苦味黃瓜的出現(xiàn),。但這個(gè)馴化過程并不完全，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的侵害，減少農(nóng)藥的使用,。育種專家們正在利用這個(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?，F(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黹_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)合國內(nèi)外幾家單位協(xié)同創(chuàng)新的結(jié)果。研究得到了國家“973”計(jì)劃,、國家杰出青年科學(xué)基金,、國家“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,。