测 “血型”可找好吃的瓜

最近，浙江大学农业与生物技术学院教授张明芳首次发现了与鲜果抗裂相关的基因，这不仅为进一步阐明果实抗裂机理提供了新的见解，而且有助于加快抗裂优质品种的精确选育，为通过分子标记辅助育种等技术提高西瓜品种的抗裂性提供了重要的目标基因。该结果作为封面文章发表在《植物生物技术杂志》上。

西瓜在生产和物流过程中容易开裂，在田间和物流阶段年产量损失巨大。

如何打破“抗裂品种质量差”的束缚，已成为研究者的研究方向。

用数值标记抗裂性是张明芳研究小组的第一个亮点。通过质构仪选择不同形状的探针，测量剥离硬度、断裂性能、断裂速率、断裂功等8个不同的评价指标。

这些测量数据不仅包括传统抗裂性判断的指标，还包括许多传统方法无法测量的指标。“准确量化抗裂性状，准确定位抗裂基因，可以为抗裂品种的培育提供重要的理论支持，具有重要的科学意义和应用前景。”张明芳说。

根据这些早期指标，研究人员杂交西瓜具有明显不同的抗裂性，并调查了超过400个F2代西瓜的实验性状。对159个随机样本进行测序后，研究人员发现所有抗裂相关指标都位于西瓜的10号染色体上，由果皮硬度数据锚定的区域最为清晰和准确。

最初锁定10号染色体后，研究小组发明了一种分析单个染色体片段来源的方法。张明芳用“血型”来类比这些西瓜样本。如果抗裂型为A型，那么非抗裂型可与B型相比较，两种类型均为AB型。

由于抗裂功能基因的发现，研究小组迅速开发了分子标记。只要从一小片叶子上提取DNA进行分析，它就能快速检测出西瓜属于哪种“血型”。

在验证了104个西瓜品种后，研究人员发现西瓜的“血型”能很好地反映抗裂性。另一方面，张明芳的团队还测试了市场上出售的30多个不同的西瓜品种，发现只有在保护地的西瓜品种中才能发现更多的“B型血”，而在露地栽培的西瓜品种基本上都是纯合的A型或杂合的AB型。

“根据我们的日常经验，我们还可以发现，在风雨下露天种植时，西瓜品种的果皮必须更坚硬。”胡中原说:“事实上，在AB型品种中，人们更容易找到抗裂、脆且美味的西瓜。”

那么是什么让A型和AB型西瓜更抗裂呢？

研究小组继续研究。他们发现ERF4基因是乙烯信号通路的重要转录因子。从基因进化和结构特征来看，该基因可能调控细胞壁木质素的生长和积累。木质素就像细胞壁的钢筋，形成铜壁的铁壁，使细胞壁更坚固、更坚韧张明芳说。

功能基因的分子标记为育种和筛选带来了新的可能性。

以前，如果需要筛选品种，就需要大量的人力和物力来培育大量的群体和进行大量的普查型性状研究。有了分子靶标，就可以在苗期筛选各种品种，然后选择少量带有靶标基因的个体进行大田种植。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13276