破解水果產糖秘密 修剪這2組基因番茄更甜美
根據《自然》(Nature)期刊最新發表的研究,透過編輯番茄的2個基因,就能種植出更甜美的番茄。(示意圖:shutterstock/達志)
透過基因編輯刪除掉番茄的2個基因,就能種植出更甜美的番茄。根據《自然》(Nature)期刊最新發表的研究,這兩者是負責分解糖類酵素的蛋白基因,刪除掉後番茄中葡萄糖與果糖含量提升至一般量產的番茄的30%。研究作者表示,這項發現不僅可改善全球番茄品質,也有助於深入瞭解水果的糖分生產與儲存機制,也可用於其他作物之上。
據《自然》15日報導,研究顯示,這些基因編輯過的番茄重量與現行售出的番茄相近,且植株的產量也無明顯差異。法國國家農業、食品暨環境研究院(INRAE)的水果生物學家羅丹(Christophe Rothan)稱此研究在領域內外均具重要意義,並指出這開啓了利用野生品種豐富基因多樣性來改良現代栽培品種的可能性。這些野生品種的多樣性,在過去人類馴化番茄的過程中已部分流失。
全球每年生產逾1.86億噸番茄,爲世界上最具價值的園藝作物之一。然而,由於選擇偏好,如果實大小,現代馴化的番茄已經比野生祖先大約100倍。然而,果實增大的代價是糖分比例下降,導致風味減弱。
共同研究作者、中國農業科學院植物遺傳學家張金闖(Jinzhe Zhang)表示,超市販售的番茄「嚐起來水水的」,缺乏風味。
爲了解決這問題,研究團隊比較了栽培番茄與其更甜美的野生親屬的基因組,發現兩個負責分解糖類酵素的蛋白基因。運用CRISPR-Cas9基因編輯技術,研究人員停用這兩個基因,結果培育出的番茄甜度明顯優於廣泛栽培的品種。
加州大學戴維斯分校植物生化學家鮑威爾(Ann Powell)教授指出,這種甜美番茄不僅能讓消費者滿意,還能減少製作番茄醬等產品時的成本與資源消耗。她補充,這些基因廣泛存在於多種植物中,且水果糖分生成的機制長期以來一直困擾科學家,此研究爲其他作物的改良提供了新契機。