探尋“從小變大”的秘密
在夏季成熟的冬瓜，顯得有些“名不符實”，其名字的由來主要是因為冬瓜表皮的一層白粉 ， 像冬天的雪霜 。除了這個特殊標簽外，市面上冬瓜的巨大個頭也是最引人注目的特點 。
探索果實的發(fā)育過程，是開啟葫蘆科研究的必經(jīng)之路 。瓜類作物的果實發(fā)育都經(jīng)歷了由小變大的過程，“實際上，野生冬瓜果實非常小，長度小于10厘米，只有雞蛋大?。?而大多數(shù)冬瓜品種果實巨大，長度可達80厘米～100厘米，重量可高達60公斤，這些果實含有豐富營養(yǎng)物質(zhì) ?！痹S愿超介紹 。
研究團隊挖掘出冬瓜含有27000多個基因 ， 廣東省農(nóng)科院蔬菜所首次繪制出冬瓜基因組精細圖譜，在此基礎(chǔ)上 ， 分析了146份冬瓜核心資源，構(gòu)建了一張包括1600萬個單核苷酸多態(tài)性位點（SNPs）的全基因組遺傳變異圖譜 。
他們發(fā)現(xiàn) ， 和黃瓜、甜瓜等瓜類作物一樣 ， 冬瓜也起源于印度 ?！岸系墓麑嵱尚∽兇蠼?jīng)歷了兩步進化過程 ?！苯氡硎?。第一步是從野生種到橢圓形的地方種 ， 目前這種地方種主要在云南西雙版納地區(qū)出現(xiàn)；第二步是從地方種到目前廣泛種植的栽培種 ， 更大、更長 。并且，人類對冬瓜栽培種也進行了人為選擇，因此栽培種出現(xiàn)了有蠟粉和無蠟粉兩種類型 。后者就是常說的青皮冬瓜 。在上世紀80年代，廣東地區(qū)從青皮冬瓜中定向選育出目前流行的黑皮冬瓜 。
在這兩步進化過程中，有上千個基因發(fā)生了變化 。張忠華介紹 ， 他們找到了兩個控制冬瓜果實大小的候選基因，這兩個候選基因還在黃瓜、西紅柿等果實發(fā)育過程中起了重要作用 。
助推育種工作開展
一項研究中的數(shù)據(jù)往往也能對其他研究有所助益 。開展冬瓜遺傳規(guī)律及基因定位的研究對于指導(dǎo)作物育種具有重要意義 。
經(jīng)過6年的協(xié)同攻關(guān) ， 團隊完成了冬瓜基因組和變異組研究，冬瓜基因組草圖和變異圖譜為了解葫蘆科物種的基因組進化和冬瓜遺傳多樣性提供了新思路 。這些數(shù)據(jù)和信息為冬瓜的分子育種以及瓜類的比較基因組分析提供了寶貴的資源 。
他們的研究不會止步于此，對于下一步，研究團隊已有自己的打算 。
“這項成果為冬瓜等瓜類作物分子生物學(xué)研究和全基因組設(shè)計育種奠定基礎(chǔ)，具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價值 ?！苯氡硎荆酉聛?nbsp;， 他們將充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，開展冬瓜的分子育種工作，有針對性地篩選材料，加快育種速度 。
“沒有解決的問題還有很多，生命里還有太多奧秘需要去探索 。未來，任重道遠 。”張忠華表示 。（張晴丹）
【夢到絲瓜藤上好多絲瓜我摘了好多 夢到絲瓜藤上好多絲瓜】相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-019-13185-3
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