許勇（左）在西瓜育種實驗室内進行育種研究。 記者 鄧偉攝

北京市農科院蔬菜中心許勇研究員團隊近日在植物學國際知名期刊《新植物學家》（New Phytologist）在線發表最新論文，揭示了新型糖轉運蛋白ClVST1是調節西瓜果實糖分卸載的關鍵因子，從分子層面揭示了西瓜變甜的秘密，為選育高品質西瓜提供了有力支持。

西瓜是夏季最受人們喜愛的水果之一，甜蜜多汁的西瓜解渴又消暑。不過鮮為人知的是，早期野生的西瓜不僅不甜而且發苦，西瓜變甜并非先天有之，而是人類不斷馴化改良的結果。西瓜為何會變甜？哪些基因控制着這些性狀？這些問題吸引着全世界不少科學家的關注和研究，這其中就有北京市農林科學院蔬菜中心許勇研究員團隊。

衆所周知，植物進行光合作用可以産生糖分等養分，西瓜也不例外。西瓜葉片光合作用産生的糖分經過莖韌皮部運送到果實，在果實中代謝轉運至少需經曆4個環節，即水蘇糖、棉子糖等寡糖水解為二糖蔗糖、果實韌皮部卸載蔗糖、細胞間隙的糖分由糖轉運蛋白運輸到果肉細胞内、最終在果肉細胞液泡中存儲糖分。前期研究中，許勇團隊已經揭示了控制第4個環節的糖分儲存基因是西瓜液泡膜糖轉運蛋白ClTST2，但仍不清楚哪些糖轉運蛋白參與了果實韌皮部糖分的卸載。

許勇團隊近日在國際期刊《新植物學家》在線發表最新成果，則是找出了另一個新型糖轉運蛋白ClVST1，研究人員利用超高密度SNP遺傳圖譜、326份自然群體材料完成了西瓜果實含糖量的精細定位和關聯分析，綜合利用體外功能驗證和基因敲除技術，最終揭示了ClVST1是調節果實糖分卸載的關鍵因子。

研究人員發現，野生不甜西瓜的ClVST1僅在液泡膜表達，但是栽培西瓜的ClVST1丢失了部分氨基酸，導緻其定位到了細胞膜，而且有意思的是，ClVST1僅在栽培西瓜中具有糖轉運活性，起韌皮部糖分卸載的作用，而且通過400多份資源的基因組序列分析确認ClVST1是受到馴化的基因。由此證實，ClVST1是野生西瓜進化為栽培西瓜過程中的獲得性功能，起到調節、分配糖分和生物産量的作用。

根據這些研究發現，許勇團隊建立起一套高糖高品質西瓜的分子選育方案，利用分子篩選結合常規育種，現已培育出“京美”系列、“京穎”等高品質西瓜品種，果實中心糖度高達15.7%。“因此，ClVST1和ClTST2等糖分積累基因的研究，不僅建立了西瓜果實品質形成的理論基礎，也為高品質西瓜選育提供了分子快速鑒定工具，将進一步提升我國西瓜育種的能力和水平。”許勇說。（記者 孫雲柯）

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!