更好吃的番茄要回来了(2)

基于经济因素的考虑，现代育种家主要关心产量、外观及货架期等对生产者有利的性状，而忽略了风味口感等难以选育的复杂性状，而这些恰恰是消费者所关注的。

“在番茄的驯化和改良过程中，由于强大的人工选择，大量基因丢失或近乎丢失，其中许多都与植物抗性和果实品质相关，这也解释了栽培番茄的遗传多样性降低，以及抗性远远低于其野生祖先的现象。”费章君说，幸运的是，这些都在泛基因组中找到了。

其中就包括一个罕见且关键的“TomLoxC”基因变体。

已有研究表明，“TomLoxC”蛋白可以催化脂肪衍生的芳香物质的合成，从而影响番茄风味。研究人员基于泛基因组分析，发现了新型的TomLoxC基因变体。

高磊介绍道，该新型基因变体在91.2%的野生番茄中存在，比较普遍，而由于番茄在驯化过程中该变体经历了持续的负选择，导致其在樱桃番茄和传统大果番茄两类栽培品种中非常罕见（仅有2.2%）。不过，在现代育种的品种中，存在 TomLoxC 基因变体的频率为 7％。“说明TomLoxC基因变体又开始被重新引入，这与现代育种中人们越来越关心果实风味的改善相一致。”

更重要的是，研究人员还“解锁”了 TomLoxC基因的一个新功能。

芳香挥发物能够让番茄果实更美味。最近的研究表明，特定的芳香挥发物，比如脂肪酸、氨基酸和类胡萝卜素等衍生的芳香物质关系着番茄的香味强度、风味特征，以及消费者对番茄的整体接受度。而TomLoxC蛋白的一个已知功能就是可以催化脂肪衍生的芳香物质的合成。

“我们发现TomLoxC蛋白同时也可以促进从类胡萝卜素（决定番茄红色的色素）中产生芳香化合物，这有助于获得所需的番茄风味。”费章君说。

这对爱好番茄的人来说，或许是个“福音”。

解析基因“奥秘”，助力番茄改良

伴随着测序技术提升与成本降低，泛基因组学的研究从最初的微生物逐渐扩展到人类及重要作物，大量的测序数据为动植物泛基因组研究提供了丰富的素材。

费章君指出，动植物等真核生物泛基因组研究目前较为缺乏。一方面，同时对至少几十个甚至数千个个体进行基因组测序和分析，时间、资金以及计算能力仍是重大挑战。另一方面，在构建策略和分析方法上，科学家尚未达成共识。“未来，如何高效合理的分析利用以及共享这些数据资源，将会是该领域的研究重点之一。”

随着番茄泛基因组图谱的揭示，人们知晓了更多的番茄基因“密码”，从而帮助那些曾在驯化中“迷失”的基因“回家”，让栽培番茄的家族“开枝散叶”，培育出更抗病、更高产、风味更独特的优秀新品种指日可待。

“不过，我们的研究还有很多的品系，尤其是很多野生种尚未包括在内。”费章君表示。番茄有许多近缘的野生种，这些近缘野生种可以与栽培番茄无障碍杂交，它们富含珍贵的优良基因，是今后番茄改良的重要种质资源。

未来，开展番茄泛基因组研究需要扩大取样范围，使用更精确的测序和分析手段，一方面扩展对番茄遗传多样性的覆盖度，另一方面改进泛基因组的准确性，从而进一步促进番茄的研究和改良。“我们还需要深入解析这些基因功能，发掘它们在新品种培育中的应用潜力。”费章君表示。