人民網(wǎng)北京12月30日電 （記者方經(jīng)綸）據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院官網(wǎng)消息，近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所經(jīng)濟(jì)作物的全基因組設(shè)計育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)高校，揭示了馬鈴薯在馴化過程中其塊莖品質(zhì)提升的關(guān)鍵機(jī)制，為培育風(fēng)味更佳、營養(yǎng)更豐富的馬鈴薯新品種提供了關(guān)鍵理論支撐和基因資源。

野生馬鈴薯塊莖中含有大量苦澀且有毒的甾體糖苷生物堿，嚴(yán)重限制了其食用價值。經(jīng)過長期馴化后，栽培馬鈴薯的口感和營養(yǎng)發(fā)生了根本性改變。而這一根本轉(zhuǎn)變背后的具體遺傳機(jī)制尚不清楚。該研究采用多組學(xué)技術(shù)，對數(shù)百個野生和栽培馬鈴薯地方品種進(jìn)行了系統(tǒng)性分析，發(fā)現(xiàn)馴化過程中馬鈴薯塊莖的代謝組發(fā)生了顯著重塑，甾體糖苷生物堿在栽培種中降至野生種的約4.3%，而具有抗氧化功能的類黃酮化合物含量則提升了13倍以上。這種“品質(zhì)提升”的代謝轉(zhuǎn)變，是馬鈴薯從野生植物轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟愔魇车年P(guān)鍵。

同時，研究系統(tǒng)繪制了馬鈴薯塊莖代謝物含量調(diào)控的遺傳圖譜，鑒定出超過2000個與代謝物相關(guān)的遺傳位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了控制甾體糖苷生物堿種類的關(guān)鍵合成基因，及其含量調(diào)控的核心轉(zhuǎn)錄因子“開關(guān)”。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，早期農(nóng)民對彩色塊莖的選擇，意外推動了類黃酮含量的提升，體現(xiàn)了人工選擇的 “附帶效應(yīng)”。該研究不僅深化了對作物馴化的理解，更為馬鈴薯品質(zhì)改良提供了實(shí)用策略。