中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文研究團隊在番茄風味品質(zhì)研究中取得重大突破。1月12日，黃三文團隊在Cell雜志2018年第1期發(fā)表了題為“Rewiring of the Fruit Metabolome in Tomato Breeding”（育種重新編寫番茄果實代謝組）的研究論文,，這是中國科學家今年第一篇在Cell雜志上發(fā)表的文章，也是中國農(nóng)業(yè)科學院第一篇在Cell雜志上發(fā)表的文章,。

 該研究利用多重組學的大數(shù)據(jù),，揭示了在馴化和育種過程中番茄果實的營養(yǎng)和風味物質(zhì)發(fā)生的變化，并發(fā)現(xiàn)了調(diào)控這些物質(zhì)的重要遺傳位點,，為植物代謝物的分子機理研究提供了源頭大數(shù)據(jù)和方法創(chuàng)新,。同時，該研究結(jié)果為番茄果實風味和營養(yǎng)物質(zhì)的遺傳調(diào)控和全基因組設(shè)計育種提供了路線圖,。Cell同期發(fā)表了美國科學院院士,、康奈爾大學教授James Giovannoni題為“番茄多組學揭示作物馴化和改良的影響”的評述文章，認為：該項研究加深了對作物品質(zhì)化學的科學認識,，將推動高品質(zhì)品種培育,，最終消費者能夠從風味更佳、營養(yǎng)更好的食品供應(yīng)中得利,。

 基礎(chǔ)研究：從跟跑到領(lǐng)跑

 番茄是世界第一大果蔬作物,，根據(jù)世界糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2014年全球番茄產(chǎn)值是924.9億美元,，在蔬菜和水果中居于首位,，具有重要的經(jīng)濟價值。以黃三文團隊為首的中國科學家,，面向世界農(nóng)業(yè)科技前沿和國家重大需求,，深入開展番茄基礎(chǔ)研究,，使我國基礎(chǔ)研究方面逐步由“跟跑”轉(zhuǎn)為“領(lǐng)跑”,。

 2004年，我國科學家僅參與了番茄基因組測序總?cè)蝿?wù)的1/6,，在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域占據(jù)一席之地,。經(jīng)過十余年的潛心研究，我國科學家廣泛收集了全球600多份不同類型的番茄種質(zhì)資源,，并開展了基因組,、轉(zhuǎn)錄組、代謝組等多組學分析,，產(chǎn)生了約7 Tb的原始序列數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)分析獲得了2,600萬個基因組變異位點、3萬多個基因的表達量和980種果實代謝物的群體多組學數(shù)據(jù),，構(gòu)建了全球最大園藝作物組學數(shù)據(jù)庫,。同時，利用基因組學技術(shù)闡明了番茄從野生番茄成大果栽培番茄的人工馴化過程,，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)代番茄風味的丟失的基因調(diào)控機制,，并發(fā)現(xiàn)了控制番茄風味的多個調(diào)控路徑，為更為營養(yǎng)美味番茄的設(shè)計育種提供了路線圖,。成果自2012年后陸續(xù)發(fā)表在《自然遺傳學》《科學》《細胞》等國際頂級雜志上,，實現(xiàn)了我國在該領(lǐng)域上的全面引領(lǐng),。

 國際合作：從參與到牽頭

 從承擔1/6的研究任務(wù)，到組織多國科學家聯(lián)合攻關(guān),，基因組所科學家用了8年時間,。

 到2012年，由于基礎(chǔ)研究實力的躍升,，我國開始逐步引領(lǐng)國際合作方向,，中國農(nóng)科院科學家牽頭組織了中國、美國,、西班牙,、以色列等10余個國家的多位科學家，實施了“番茄變異組”的國際合作研究計劃,，帶領(lǐng)國際研究團隊攻克了番茄進化,、番茄風味等品質(zhì)性狀形成的多個難題。我國該領(lǐng)域的國際合作已經(jīng)完成了從參與到牽頭的轉(zhuǎn)變,。

 助力精準扶貧：從實驗室到市民餐桌

 黨的十九大提出了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,，2017年12月底召開的中央農(nóng)村工作會議和全國農(nóng)業(yè)工作會議，提出了實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的目標任務(wù)和基本原則,?；蚪M所深入落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和農(nóng)業(yè)兩會精神，于1月11日召開了“高品質(zhì)番茄基因組研究成果與精準扶貧座談會” ,，邀請相關(guān)貧困市和企業(yè)負責人,，立足深圳、對口幫扶,，在精準扶貧方面率先邁出了步伐,。

 基因組所與先正達公司、青島創(chuàng)世種子公司等進行了產(chǎn)學研的對接和深入合作,，將番茄風味的最新研究成果利用到番茄育種中,，先后在我國西北地區(qū)，魯豫地區(qū),，華南地區(qū)的貧困市中建成了多個蔬菜種植園區(qū),。下一步將面向深圳市對口扶貧市廣西百色，針對其氣候和土壤條件,，開展“美味番茄”等優(yōu)質(zhì)蔬菜的育種,，力爭讓當?shù)刎毨мr(nóng)戶從蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中直接獲益，在促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展,、推進精準扶貧方面作出積極貢獻,。

 從實驗室到市民餐桌，基因組所從源頭創(chuàng)新,，以基礎(chǔ)研究為第一推動力,，協(xié)調(diào)育種,、種植、銷售等全產(chǎn)業(yè)鏈條,，加快推進蔬菜產(chǎn)業(yè)精準扶貧工作,，創(chuàng)造條件讓農(nóng)戶，特別是貧困農(nóng)戶直接參與基地建設(shè),，投身蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，好的產(chǎn)品除滿足當?shù)匦枨笸猓€要支持深圳市和粵港澳大灣區(qū)對優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求,。在不遠的將來,，凝聚多方心血的高品質(zhì)美味番茄，就將走上市民餐桌,，幫助廣大市民找回“兒時美味番茄”的記憶,。

 該論文的第一作者為黃三文實驗室博士后祝光濤、共同第一作者為羅杰實驗室的博士研究生王守創(chuàng),，通訊作者為黃三文研究員和羅杰教授,。該項研究是中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)基因組研究所與蔬菜花卉研究所、華中農(nóng)業(yè)大學,、美國佛羅利達大學,、美國佐治亞大學、德國馬普研究所的合作成果,，得到了科技部,、基金委、中國農(nóng)業(yè)科學院創(chuàng)新工程和廣東省,、深圳市的支持,。