榨菜為什么那么香？浙大教授給榨菜畫(huà)了張基因圖

中秋即將來(lái)臨，杭州人過(guò)節(jié)是少不了一道風(fēng)味的——鮮肉榨菜月餅。

有個(gè)非常喜歡吃榨肉月餅的朋友是這樣形容的：“榨菜啊，最大的美德就配角當(dāng)?shù)妹?，一融于湯水中，它能把主要食物的鮮美勾了出來(lái)。關(guān)鍵它本身也有嚼勁，一嚼就讓整個(gè)食物的味道有了層次感。而且，在異國(guó)他鄉(xiāng)就會(huì)忍不住想起榨菜，一吃到榨菜仿佛就嗅到了家鄉(xiāng)的味道。”

沒(méi)想到，真的有科學(xué)家仔細(xì)研究了榨菜，把人家的基因研究出來(lái)，用科學(xué)解釋了為什么榨菜會(huì)這樣讓人落胃！

最新一期的Nature Genetics(《自然遺傳》)雜志在線發(fā)表了浙大農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院園藝系張明方教授團(tuán)隊(duì)的新研究成果——

課題組通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)，繪制了世界上第一張榨菜全基因圖譜，這一進(jìn)展將對(duì)芥菜類蔬菜作物的改良產(chǎn)生重要意義。換句話說(shuō)，科學(xué)家從基因組選擇與進(jìn)化層面，非常高大上地解答了榨菜這種“家鄉(xiāng)味”的成因。

榨菜是芥菜的一個(gè)變種，是我國(guó)重要的加工蔬菜。

芥菜有幾款不同的變種，江南人很熟悉：榨菜、片兒川里的雪里蕻(音hóng)、還有食堂醬菜的頭牌——大頭菜。它們?cè)谡憬?、四川、重慶等許多省市被廣泛栽培。

1935年，有科學(xué)家提出著名的“禹氏三角”，解答了十字花科蕓薹(音tái)屬不同物種之間的“通婚 ”關(guān)系，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：芥菜是由祖先白菜和黑芥自然雜交后，再經(jīng)加倍形成的異源多倍體。

張明方課題組通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)，首次完成了蕓薹屬中異源多倍體榨菜的高質(zhì)量基因組圖譜，并進(jìn)一步豐富和深化了對(duì)榨菜的“家譜”認(rèn)識(shí)。

課題組的研究發(fā)現(xiàn)：芥菜形成于3.9~5.5萬(wàn)年前。也就是說(shuō)，現(xiàn)代人類的祖先晚期智人出現(xiàn)的時(shí)候，就差不多有芥菜了！

經(jīng)過(guò)千秋萬(wàn)代的演化，芥菜分為蔬菜用和油用芥菜兩個(gè)主要類群。蔬菜用芥菜主要分布在中國(guó)以及東亞國(guó)家和地區(qū)；油用芥菜，則主要分布在印度等南亞國(guó)家和地區(qū)。

浙江人對(duì)榨菜的思念，經(jīng)常在飛機(jī)上、在異國(guó)的西餐面前爆發(fā)。

張明方說(shuō)，對(duì)生活在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的人來(lái)講，榨菜的這種特殊滋味，就是“家鄉(xiāng)味”。

中國(guó)可能是這個(gè)世界上食用榨菜最多的國(guó)家，而浙江又是全國(guó)吃榨菜最多的省份之一。

“浙江的榨菜種植面積有三四十萬(wàn)畝，大頭菜、雪里蕻、梅干菜等其他芥菜作物的種植面積也有那么多。”論文第一作者楊景華副教授說(shuō)，因?yàn)榻娌耸墙愕貐^(qū)的重要經(jīng)濟(jì)作物，30多年前，他們課題組師爺爺級(jí)的老教授們就開(kāi)始研究芥菜育種。

基因是決定植物產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病等重要性狀的關(guān)鍵因素。搞清楚了基因，芥菜和芥菜家族的很多奧妙就都理清了。

比如，通過(guò)全基因組分析，課題組發(fā)現(xiàn)多倍體芥菜亞基因組間表現(xiàn)出同源基因表達(dá)差異的基因，有更快的進(jìn)化速率，在菜用和油用芥菜分化過(guò)程中起著重要的作用，其中兩組同源基因序列，它們決定了榨菜的香味和功能——

“一組與硫代葡糖糖苷代謝有關(guān)，它們發(fā)生了差異化進(jìn)化。”張明方說(shuō)，這就是為什么有的榨菜經(jīng)過(guò)腌制后聞起來(lái)特別香，有股“家鄉(xiāng)味”，有的香味不明顯，“另外一組則與油脂代謝有關(guān)，決定著油用芥菜的產(chǎn)油量和油脂的組分。擁有這種基因比較多的芥菜，就可以用來(lái)榨油。”

張明方認(rèn)為，榨菜全基因組信息的解析，不但可以推動(dòng)芥菜類蔬菜作物分子育種的進(jìn)程，同時(shí)，還能以從理論上預(yù)測(cè)重要農(nóng)業(yè)性狀的選擇，推動(dòng)對(duì)基因組育種的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。

“我們將進(jìn)一步尋找植物性狀與基因序列之間對(duì)應(yīng)的關(guān)系，將來(lái)，我們就可以在實(shí)驗(yàn)室里精準(zhǔn)地進(jìn)行分子設(shè)計(jì)育種，加速新品種選育的進(jìn)程。”張明方表示。

“例如，田間的榨菜有的抗病能力強(qiáng)，有的則很容易遭到病害，我們會(huì)試圖找到?jīng)Q定抗病能力的基因，通過(guò)分子育種的方式對(duì)作物進(jìn)行改良。”楊景華透露，“課題組還試圖通過(guò)找到控制榨菜膨大部位的基因，來(lái)‘設(shè)計(jì)’膨大部位所在的高度，以便于機(jī)械化采收。”