科学家能种出辣味番茄了,想吃的朋友举个手?

2019-01-26信息快讯网

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一项新研究发现,培育辣味番茄技术上完全可行。

从进化学角度来看,辣椒是番茄失散已久的火辣姐妹。它们在一千九百万年前“分家独立”,但至今仍共享着某些相同的基因。在番茄“发扬”新鲜美味、高产营养的“亲民风格”时,辣椒则装备上了防御性的辣椒素,表面红红火火,却俨然一副“拒捕食者于千里”的高冷形象,而且它还不如番茄好种。

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▲Biquinho peppers:一种黄灯笼辣椒(Capsicum chinense)的变种

利用最新的基因编辑技术,或许可以让番茄也产生辣椒素。日前,发表在 Trends in Plant Science 的一篇文章陈述了这样的观点。当然,他们不是为了引领什么厨房新时尚,而是希望通过这种方式提高辣椒素的产量,进而开发商用价值:辣椒素具有营养价值和抗生素特性,它可以用在止疼药或胡椒喷雾剂中。

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▲Jalape o peppers:牛角椒(Capsicum annuum)的变种

“将辣椒素的遗传通路编辑到番茄中,就能更容易、成本更低地得到这种化合物,这样的应用非常有意思。”该研究的第一作者是巴西维奥萨联邦大学的一名植物生物学家。

“我们有着可以编辑任何物种基因组的强大工具,问题在于需要编辑哪些基因?在什么位置?”他这样说道。

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▲Habanero peppers: 黄灯笼辣椒(Capsicum chinense)的另一个变种

辣椒素产生的辣味并不是一种味道,而是一种疼痛反应。这种化合物激活了舌头上的神经细胞,让其产生热诱发性疼痛——这种疼痛被大脑处理为一种灼烧感。有证据表明,辣椒素的演化帮助辣椒逃过了被小型哺乳动物吃掉的风险。而对于可以更好传播种子的鸟类,辣椒素就“宽容”多了,鸟类不会对辣椒素分子产生反应。

目前至少发现了 23 种辣椒素,均来自辣椒的中果皮(辣椒内部附着在果皮和种子上的白色部分)。辣椒的辣度由调节辣椒素产生的基因决定,这一过程很少受突变影响。而之前的基因测序研究已经发现番茄也存在与辣椒素相关的基因,只是没有相应的机制激活它们。

研究者称,理论上,可以利用番茄拥有的这些基因来产生辣椒素,但由于没有关于番茄中辣椒素通路表达模式的坚实资料,所以,不得不选择其他的方法。其中一个方法便是每次激活一个(辣椒素相关的)候选基因,然后观察会有什么产物。这也是他们正在尝试的工作。

辣椒的基因测序和番茄的“辛辣基因”的发现,为辣味番茄的研发铺平了道路。

研究者写到:这些努力不仅有助于更好地理解这种独特的植物学特征,还促进番茄辣椒素生物作物的发展,这或许能让杂货店货架上多几个赚钱的宝贝。


编辑:李晨琰
责任编辑:唐闻佳

来源:CELL PRESS及科研圈

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