中国科学家成功解决黄瓜发苦的难题

[摘要]黄瓜的野生祖先和黄连一样苦,经过人工长期驯化,黄瓜已成为可口的蔬菜,但少部分黄瓜在干旱和高温等条件下依然会发苦。

腾讯科学讯 中国科学家最新研究发现与黄瓜发苦有关的基因,解决了黄瓜生产的一个长久难题,将有助于培育抗病黄瓜新品种(黄瓜是餐桌上的常客,但少数“苦黄瓜”影响胃口)。

黄瓜原产地在印度,它的野生祖先和黄连一样苦,在印度经常作为泻药使用。后来,经过人工长期驯化,黄瓜已成为可口的蔬菜,但少部分黄瓜在干旱和高温等条件下依然会发苦。

研究人员27日在美国《科学》杂志上表示,他们采用基因组学、分子生物学和生物化学等多种技术手段研究黄瓜苦味合成、调控及驯化的分子机制。结果表明,黄瓜的苦味物质——葫芦素合成由9个基因负责,这9个基因受到2个“主开关”基因Bl和Bt的直接控制,其中Bt控制果实苦味,Bl控制叶片苦味。

其实,黄瓜苦味物质葫芦素有很好的药用价值。现代医学研究表明,葫芦素能抑制肿瘤细胞的生长,可与其它抗癌药物一起用于癌症治疗。葫芦素合成和调控机制的获得也为未来开发和合成治疗肿瘤药物提供了新的思路。

生物性状的改变——人工选择

选择生物中某些对人类有利的变异,并使其得到积累和加强的过程。达尔文认为,大多数栽培和饲养品种和野生种之间的差别,不能单纯用生物的变异来解释,应该用人工选择来解释。它将人工选择分为有意识的选择和无意识的选择两种。有意识的选择是预先确定目标,然后有计划的进行培育,这种方法能在较短的时间获得较好的效果;无意识的选择是在预先没有培育目标的情况下,无意中起了选择的作用,因此选择过程比较缓慢。

通过人工方法保存具有有利变异的个体和淘汰具有不利变异的个体,以改良生物的性状和培育新品种的过程,或者培养适合人类需要的生物品种或形状叫人工选择。

人类对自然界出现的生物变异进行无意识或有目的的选择,形成生物新类型的过程。达尔文认为,饲养动物和栽培植物是长期人工选择的结果。现已成为选育农作物和家畜家禽优良品种的重要手段。

人工选择首先是由达尔文提出的,他在《物种起源》和《动物和植物在家养下的变异》两部著作中,援引大量事实说明人工选择的原理和方法。其要点如下:一切栽培植物和饲养动物皆起源于野生的物种;生物普遍地存在着能遗传的变异,但单靠变异还不能形成新品种,虽然有少数品种可以由显著的变异一步形成(如安康羊、矮脚狗),但大多数品种却是由微小变异、特别是延续性变异逐渐积累而成的;人工选择的要素是变异、遗传和选择,变异是形成品种的原材料,遗传是传递变异的力量,选择则是保存和积累有利变异的手段;人工选择包括两个方面,一是淘汰对人没有利的变异,二是保存对人有利的变异;人往往喜欢一些极端变异的类型,于是经过一代一代的人工选择,就从一种祖先分化出不同的品种,这就是在家养状况下所看到的性状分歧;人工选择可分无意识的选择和有计划的选择,前者在古代就有了。

人工选择与自然选择的区别

自然选择(natural selection)是自然界对生物的选择作用。使适者生存,不适者被淘汰。

人工选择是在不同的饲养条件下,原始祖先产生了许多变异,人们根据各自的爱好对不同的变异个体进行选择.经过若干年的选择,是所选择的形状积累加强,最后选育出不同的品种。

先有自然选择,在此基础上再有人工选择。

来源:腾讯科学