番茄也能吃出爆米花香?中外科學家聯手,用“基因剪刀”剪出了自帶爆米花味的番茄。
大家可能感覺,現在的番茄不如從前的好吃了。在長期馴化和人工選育過程中,番茄因為丟掉了關鍵基因,風味確實有些下降。如何找回番茄獨特的“香氣”?成了科學家努力的方向。
最近,湘湖實驗室與澳大利亞阿德萊德大學等機構合作,在《農業科學學報(英文)》上發表了一項有趣的研究。他們利用基因編輯技術,培育出了一種帶有獨特“爆米花香味”的番茄新種質,為番茄風味改良打開了一扇新窗戶。
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爆米花的香味從哪來?主要歸功于一種叫2-AP的物質。
這種物質在香米、高粱等谷物中也有,一旦積累,就會散發熟悉的糧食香。過去研究發現,這些作物里一個叫BADH2的基因“失靈”時,2-AP含量就會上升。番茄中的BADH2是否具有相同的功能?一直不清楚。
研究團隊在番茄基因組里找到了兩個同類基因:SlBADH1和SlBADH2。接著,他們在常見番茄品種“AlisaCraig”身上動手,利用CRISPR/Cas9基因編輯技術,分別去除了這兩個基因。
結果令人驚喜:單獨敲除SlBADH2,番茄葉子和果實就會產生明顯的爆米花香味,2-AP含量就會上升。如果同時敲除兩個基因,香味物質比只敲除SlBADH2時高出四倍以上。
這說明,SlBADH2是調控番茄香氣的關鍵,SlBADH1也參與其中。
你可以把基因編輯技術想象成一把分子剪刀,它可以在不破壞番茄整體基因結構的前提下,修剪特定的基因。
會不會影響口感?
研究結果顯示,這些“香味番茄”在株高、開花時間、單果重量、可溶糖及有機酸等農藝性狀上,和野生型番茄幾乎沒有差別。也就是說,番茄的風味提升了,產量和基本品質卻沒受影響。
“番茄的風味由上百種物質共同構成,香氣是它的靈魂。”湘湖實驗室研究員徐盛春說。
這項研究運用多基因編輯技術,把香米的“爆米花”香氣性狀引入番茄,創制出了業界首例具有這個特征的栽培番茄。
基因編輯會不會影響番茄的安全?
研究團隊說,和傳統轉基因技術不同,基因編輯并不引入外源基因,只是對番茄自身的基因做精準調整,就像一次“基因微調”。目前,我國對該技術應用實行嚴格規范與監管,以確保其安全服務于農業。
這項成果不僅為番茄增添了一種新奇的風味,更重要的是,它展示了一條跨物種改良蔬菜風味的可行路徑——通過編輯保守的代謝基因,把其他作物里的優良風味“搬”過來。
或許在不久的將來,我們能在菜市場里買到自帶“爆米花”香氣的番茄了。
橙柿互動·都市快報 記者 林建安
編輯 潘俐
審核 羅祎 陳奕
校對 崔勁峰
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