找到了！胡椒那么辣的原因

辣椒基因组信息图谱热研究所

为什么胡椒是辣的？胡椒碱的含量决定了胡椒的辣度。10月16日，中国科学家宣布找到胡椒碱的来源，以及哪些基因对胡椒的“辛辣”味觉机制至关重要。

中国热带农业科学院湘阴研究所与华中农业大学、马来西亚科学院等七个单位合作，完成了《自然交流》杂志的最新成果。他们绘制了中国胡椒品种“热因1号”的染色体水平的精细基因组图谱，这是木兰科胡椒属中第一个报道基因组组装的物种。全面解读辣椒基因组特征、物种进化位置；此外，对胡椒碱合成代谢网络、关键基因及其基因家族的深入研究为被子植物进化和胡椒碱生物合成提供了新的视角。

胡椒是木兰亚纲胡椒目胡椒属的一种热带木本藤本植物，被誉为“香料之王”和“黑金”，在人类历史和文明进程中占有独特的地位。在中世纪的欧洲，胡椒是社会地位和财富的象征。它的价格高于黄金和白银，可以作为货币使用。胡椒贸易路线的扩展导致了新路线的开辟、重大地理发现和其他重要历史事件的发现。目前，辣椒已在30多个国家和地区的热带和亚热带地区广泛种植，并已成为服务于“一带一路”倡议的重要中间作物。

该研究团队结合了PacBio第三代测序、10X基因组学、基于直接标记和染色的生物纳米单分子光学图谱(DLS)和Hi-C染色体交互捕获四种测序技术，实现了辣椒染色体水平的组装。根据21个典型种的比较基因组和系统发育分析，确定了胡椒属及其木兰科植物的系统发育位置，即木兰科植物和整个单子叶植物-双子叶植物是姐妹关系，胡椒属和木兰科植物-肉桂属是姐妹关系，分化发生在约1.75-1.87亿年前。

同时，通过基因家族扩增、比较转录组和序列进化分析，进一步揭示了胡椒主要功能物质胡椒碱生物合成的特异性，初步阐述了胡椒碱生物合成的分子机制。他们发现胡椒碱的合成主要受苯丙烷代谢、赖氨酸代谢相关基因和酰基转移酶基因的控制，这与辣椒素等次生代谢产物的形成明显不同，反映了辣椒辣形成机制的新颖性。

这项研究主要由*公益研究机构的基础研究费和农业和农村地区部的物种资源保护等项目支持。中国热科学研究院湘阴研究所副研究员胡立松和华中农业大学徐博士是本文的合著者。中国热科学院湘阴研究所研究员郝朝云和华中农业大学教授金双霞是本文的合著者。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-12607-6