瓜不是一開始就那么好吃的，要“馴”

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一直以來，甜瓜因其甘甜多汁，深受人們喜愛。但是很少有人知道，原始的野生甜瓜味道卻是又酸又苦。那么，是什么促使它們演化成如今的甜美口味？

近日，《自然—遺傳學(xué)》以兩篇長文形式在線發(fā)表了兩項瓜類作物基因組研究成果。兩項研究分別構(gòu)建了西瓜和甜瓜的全基因組變異圖譜，揭示了兩種水果的馴化歷史及果實品質(zhì)的遺傳分子機(jī)制。

只聽說過動物可以馴化，難道水果也可以馴化？馴化和轉(zhuǎn)基因、雜交、嫁接有什么區(qū)別？馴化之前的水果到底什么樣……帶著這些問題，科技日報記者采訪了兩篇論文的通訊作者——中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員黃三文。

　　植物的馴化是個漫長的過程

馴化是人們在生產(chǎn)生活實踐當(dāng)中出現(xiàn)的一種文明進(jìn)步行為，是將野生的動物和植物的自然繁殖過程變?yōu)槿斯た刂葡碌倪^程。因此不光是動物，植物也可以馴化。

“馴化是一個相對的概念，通常是相對于野生而言。馴化以后的水果是指那些經(jīng)過長期的人工定向選擇，改變其遺傳性狀以適應(yīng)新環(huán)境或獲得更宜于人類采食性狀的水果。”黃三文說。

此次甜瓜研究團(tuán)隊分析了千余份甜瓜種質(zhì)資源的基因組變異，鑒定了560余萬個單核苷酸多態(tài)性（SNP）后發(fā)現(xiàn)，甜瓜至少經(jīng)歷過3次獨立的馴化事件，兩次發(fā)生在印度，一次發(fā)生在非洲。薄皮甜瓜和厚皮甜瓜亞種分別從印度不同的野生群體馴化而來。

“野生甜瓜生長勢和結(jié)果能力特別強(qiáng)，果實大小是馴化甜瓜的1/200—1/500，具有苦味和酸味、無甜味。”黃三文說。

通過對自然變異的選擇、積累，人類將所需要的農(nóng)藝性狀一代代的固定下來，就把甜瓜變成了我們現(xiàn)在看到的樣子。

比如，野生甜瓜果實本來很小，人們?yōu)榱双@得更高的產(chǎn)量，會有意識地選擇果實較大的進(jìn)行留種繁殖，長期的這種有意選擇，就產(chǎn)生了當(dāng)前我們看到的果實大小是野生甜瓜大小幾百倍的馴化類型。“此外，在甜瓜的馴化過程中人類還讓其失去了苦味和酸味，進(jìn)一步獲得了甜味，從而得到了我們現(xiàn)在餐桌上甜瓜果實的模樣和味道。”黃三文說。

　　與轉(zhuǎn)基因、嫁接并不相同

那么我們常聽說的轉(zhuǎn)基因、雜交、嫁接和馴化有什么關(guān)系或者區(qū)別嗎？

黃三文解釋說，這幾者的區(qū)別是：馴化是一個漫長的過程，人類需要對植物進(jìn)行長期選擇，并且在這一過程中人類沒有直接去改變植物的遺傳物質(zhì)，只是通過對植物自然隨機(jī)突變的一代代選擇和積累，達(dá)到定向改變植物表型的目的。“雜交是植物馴化的一個有效手段，馴化則是雜交技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果。尤其是在育種技術(shù)出現(xiàn)之后，雜交大大加速了植物馴化的速度。通過雜交，人類可以將不同材料的優(yōu)異性狀進(jìn)行聚合，還可利用植物的雜種優(yōu)勢獲得超親表型。”黃三文說，而轉(zhuǎn)基因技術(shù)則是人類為了改變某個特異性狀將外源的特異基因進(jìn)行導(dǎo)入，從而快速地改變植物特定性狀。

他指出，馴化可以通過對隨機(jī)突變定向選擇，積累變異，并且能夠穩(wěn)定遺傳。嫁接是植物人工繁殖的方法之一，不改變植物的遺傳物質(zhì)。只能在當(dāng)代聚合砧木和接穗的優(yōu)良性狀，不能遺傳給下一代。

那么，是不是所有水果都可以被馴化呢？黃三文說：“只有那些果實對人類而言有食用價值的才會被馴化。盡管經(jīng)過人們的不斷馴化，當(dāng)前的水果無論是產(chǎn)量還是品質(zhì)都有很大改善，然而在對性狀進(jìn)行改良的同時，也會導(dǎo)致抗病、抗逆等優(yōu)異性狀的退化，因此馴化是一個長期、持續(xù)、無止境的過程。”