@ 2019.01.10 , 14:00

科学家将培育辣味番茄

作者:Kat Eschner

科学家将培育辣味番茄
Credit:HW

辛辣食物在全世界都很受欢迎,但是使食物味道体现“辣”的活性成分其实是一种化合物。然而,产生这些化合物的植物(辣椒属)的量很小并且产量相对较低。近日发表在《植物科学趋势》杂志上的一篇新论文提出了一种替代方案:设计番茄来生产辣椒素。如果一切顺利,某天你就可以吃到辣味的番茄,甚至可以从中提取辣椒素。

该论文由巴西Viçosa联邦大学的一个小组撰写,该研究表明番茄具有生产辣椒素所需的所有遗传信息。研究作者Agustin Zsӧgӧn表示:“我们知道所有基因都在番茄里,但它们是不表达的。” 他的论文提出了一种利用基因编辑技术激活番茄遗传基因的方法,指导番茄生产辣椒素,将植物转化为“生物工厂”,这种“生物工厂”可以产生比目前更多的辣椒素。

西红柿有像辣椒一样的辣椒素类遗传代码,因为这两种南美植物是相关的。“在我们的实验室里,我们用两个物种一起实验,”Zsӧgӧn说。去年,他的团队使用基因编辑技术在短短几代内“驯化”野生番茄,设计该植株产出比野外更大和更多的果实。这种过程就是我们最终得到今天吃的作物 的方法 - 早期的农民种下了每一代最富有成果的植物的后代,代代筛选,而今天我们用CRISPR-Cas9这种捷径。

Zsӧgӧn和他的团队提出,辣番茄可能是“下一步的令人着迷的辛辣作物。”但该团队仍然只还有几步之遥。他说,参与生产类辣椒素的遗传途径“非常复杂”,改变这种过程并不简单。

辣番茄可能具有新的烹饪意义,但更重要的是,它们可以作为辣椒素的生物工厂。这些化合物 - 辣椒素,在辣椒中有五种天然存在的种类 - 具有医学用途。它们在癌症治疗、抗炎和止痛药,甚至胡椒喷雾等工业应用中占有一席之地。

那我们为什么不种更多辣椒呢?不像土豆、番茄和烟草,它们都与辣椒有很大的亲族关系,但辣椒是“臭名昭着的劳动密集型且难以种植的作物”,研究人员在论文中这样写道。他们认为,辣番茄可以产生更多的辣椒素。

然而,并非所有人都同意这种做法。Esther van der Knaap是乔治亚大学的植物遗传学家和分子生物学家,她指出了Capsicum工作人员的多样性。“番茄的生产经过优化,”她承认 - 但与辣椒不同,驯化的番茄不是多样化的作物。Van der Knaap说辣椒更容易针对不同的生长条件进行优化。“我认为大自然已经提供了这种特殊的生物工厂,”她说道。

加州大学戴维斯分校的植物遗传学研究员Allen Van Deynze对van der Knappe的批评表示赞同。他说,辣椒是辣椒素的“巨大而有效的工厂”,西红柿含有更多的水,因为它们很软,所以更难处理。他有兴趣看到番茄生物工厂的研究人员转而研究更难以培养的作物。例如,他们可以操纵西红柿中的香草醛产生途径 - 这涉及辣椒素生产 - 并将水果用作昂贵且难以栽培的豆类的生物工厂。

将来会不会有香草味的番茄?至于辣番茄,实验室可能是第一个能让你尝到的地方。“我们是在实验室做的,我们是第一个尝试它的人,”Zsӧgӧn说。

香辣鳄梨酱,科学家们也许也要搞出来了。

本文译自 popsci,由译者 HW 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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