近日，中國農業科學院鄭州果樹研究所西瓜遺傳育種與栽培創新團隊聯合國內高校，研究公布了首個完整的西瓜果實代謝組數據庫，解析了西瓜演變史中口感風味馴化順序和調控機制。相關研究成果發表在《中國科學-生命科學（Science China-Life Sciences）》。
據介紹，由于含有大量葫蘆素，苦味是葫蘆科植物的普遍特征，但在馴化過程中，多種葫蘆科植物的果實逐漸失去苦味，變得越來越甜，其中最具代表性的是西瓜。
果實品質和遺傳馴化一直是園藝作物研究的熱點。在遠古時代，當野生的西瓜還沒有被人類馴化時，絕大多數的西瓜不甜，而是當那些口感更好的被不斷挑選出來后，才逐漸演化成了今天的甜味。但這一過程究竟是如何演變的，目前科研領域對西瓜中大多數品質性狀的馴化順序和調控機制知之甚少。
據了解，該研究通過西瓜代謝組的全基因組關聯分析，揭示了西瓜進化過程中主要口感風味品質性狀的逐步選擇和調控機制。結果發現，在西瓜分化階段，葫蘆素（苦味）和類黃酮物質（澀味）是負向選擇，馴化過程中單、雙糖（甜味）和類胡蘿卜素（色澤）被正向選擇。在改良過程中，蘋果酸和檸檬酸等和風味相關的有機酸也被選擇出來，成為西瓜風味的重要來源。
研究進一步挖掘到控制這些受選擇物質積累的主效位點，克隆及鑒定了部分關鍵控制基因，并對西瓜中葫蘆素合成通路涉及的基因簇進行了深度解析。
研究還首次通過代謝組和主要代謝物的馴化位點，發現了籽瓜可能是從野生類型向甜食西瓜馴化過程中的中間過渡類型。
該研究得到中國農業科學院科技創新工程、現代農業產業技術體系建設專項、國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
