
要培育出更好的辣椒品種,你必須到實地——世界各地的真實田地——觀察不同的性狀、測量數據和產量。然後,從各種葉片和種子中提取DNA,才能仔細評估不同的性狀。
週日,一個由眾多科學家組成的國際團隊(真的,看看這篇作者名單!)首次公佈了辣椒的基因組序列。基因組中包含的資訊不僅有助於提高植物育種效率,還能揭示辣椒基因中隱藏的一些有趣秘密。由於辣椒與它的近親——馬鈴薯和番茄——的基因差異並不大,因此這個基因組序列也可能幫助我們更了解其他美味作物的演化和適應過程。
研究的合著者之一艾倫·範·德因澤從事辣椒研究已有約20年。他同時也是加州大學戴維斯分校種子生物技術中心的研究主任。
範·德因澤研究辣椒,部分原因是他喜歡吃辣椒。這項新的基因數據更詳細地揭示了辣椒辛辣味的來源。人們早已知道辣椒的辣味來自辣椒素類物質(包括辣椒素、二氫辣椒素和去甲二氫辣椒素)的累積。但賦予辣椒這種特性的具體過程先前尚不清楚。正如研究指出,考慮到辣椒的經濟和文化重要性,這種不明確之處令人費解。
辣椒是一種很受歡迎的商品——根據研究,過去十年世界辣椒產量增加了40%。它不僅為許多菜餚增添辛辣味,還能增強驅蟲劑的功效,具有抗真菌特性,而且葉片也很漂亮,是很好的觀賞植物。
「我們早就知道辣椒素的存在。我們知道為什麼我們能嚐到它的味道,而鳥類卻嘗不出來,我們甚至知道控制辣椒素開啟和關閉的基因,」範·德因澤告訴《大眾科學》雜誌。 “我們只是不知道它是如何調控的。”
這個基因叫做辣椒素合成酶。透過基因組分析,研究團隊對辣椒素合成酶有了更深入的了解,它連接著兩條途徑——一條基於脂肪酸,另一條決定顏色、風味和其他特性。
辣椒素合成酶(CS)只存在於辣椒果實中,種子中並不存在。所以,如果你像本文作者一樣,認為辣椒的辣味都集中在種子裡,那就錯了。辣椒真正最辣的部分是包裹種子的白色組織(胎盤)。 CS負責合成辣椒素,而辣椒屬是唯一進化出合成辣椒素類物質能力的植物。這項研究表明,辣椒的辛辣味是透過現有基因不等複製產生的新基因演化而來的。
這項研究由研究機構資助,但也得到了許多對植物育種感興趣的農業企業的支持,例如孟山都、先正達、Hortigenetics 等。