中国科研团队培育出具“爆米花黄油香味”的基因编辑番茄

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中国科研团队近日利用基因编辑技术培育出一种具有“爆米花般”香气的新型番茄品系,研究团队称这一成果有望为解决番茄在采后运输和储存过程中香气流失问题提供新思路。

番茄是全球种植和消费最广泛的农产品之一,因色泽鲜艳、用途多样及营养价值较高而被广泛应用于日常饮食。研究人员指出,番茄的香气在提升食物感官吸引力方面具有重要作用,并会影响消费者接受度及产品市场定价。

研究团队表示,番茄从藤上采摘后会发生一系列代谢变化,香气物质逐渐减少,在后续运输和储藏环节中风味进一步减弱。为此,科研人员尝试通过分子育种手段增强番茄的香气表现。

据介绍,研究人员采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,同时靶向调控番茄中的两个关键基因,培育出被称为“非凡芳香番茄植物”的新材料。相关成果已发表于《整合农业杂志》。

在具体机制方面,团队首先破坏了名为甜菜碱醛脱氢酶2(BADH2)的基因。研究发现,阻断该基因功能会导致2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)在植株中积累。2-AP是一种与“爆米花般”愉悦香气相关的有机化合物。

随后,科研人员在番茄中筛选出BADH2基因的两个变体SlBADH1和SlBADH2,并分别阻断其功能。结果显示,这些突变材料中2-AP含量显著升高。

“我们利用CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术,在AC(Alisa Craig)品种中敲除单个或同时敲除SlBADH1和SlBADH2基因。”论文作者之一徐胜春在文中表示。

他进一步指出,实验结果显示,SlBADH2在调控番茄中2-AP积累方面发挥主导作用,但SlBADH1也在这一过程中具有显著参与度。

在评估农艺性状和品质指标时,研究人员发现,这些突变株在开花时间、植株高度、果实重量以及葡萄糖、果糖、蔗糖、有机酸(如柠檬酸和苹果酸)和维生素C含量等关键性状上,与对照的野生型材料相比未出现显著差异。

研究团队据此认为,新材料在提升香气的同时,并未明显影响产量和主要营养成分,实现了“提升风味而不降低产量”的育种目标。

“后续工作将致力于将这种香气性状导入优良商业栽培品种,以期增强其风味复杂性,从而改善消费者偏好和市场价值,这在思路上类似于香米品种的育种路径。”另一位论文作者郑鹏在研究中表示。

查看原文:https://www.independent.co.uk/news/science/tomato-genetic-engineering-popcorn-china-b2926360.html


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