由于含有大量葫芦素，苦味是葫芦科植物的普遍特征，但在驯化过程中，多种葫芦科植物的果实逐渐失去苦味，变得越来越甜，其中最具代表性的是西瓜。在远古时代，野生的西瓜还没有被人类驯化时，绝大多数的西瓜不甜，正是因为那些口感更好的被不断挑选出来后，才逐渐演化成了今天的甜味。但这一过程究竟是如何演变的呢？近日，中国农业科学院郑州果树研究所西瓜遗传育种与栽培创新团队揭开了这个秘密。
据介绍，果实品质和遗传驯化一直是园艺作物研究的热点，该团队日前联合国内高校，研究公布了首个完整的西瓜果实代谢组数据库，解析了西瓜演变史中口感风味驯化顺序和调控机制。
以前，科研领域对西瓜中大多数品质性状的驯化顺序和调控机制知之甚少，该研究通过西瓜代谢组的全基因组关联分析，揭示了西瓜进化过程中主要口感风味品质性状的逐步选择和调控机制。结果发现，在西瓜分化阶段，葫芦素（苦味）和类黄酮物质（涩味）是负向选择，驯化过程中单、双糖（甜味）和类胡萝卜素（色泽）被正向选择。在改良过程中，苹果酸和柠檬酸等和风味相关的有机酸也被选择出来，成为西瓜风味的重要来源。
研究进一步挖掘到控制这些受选择物质积累的主效位点，克隆及鉴定了部分关键控制基因，并对西瓜中葫芦素合成通路涉及的基因簇进行了深度解析。研究还首次通过代谢组和主要代谢物的驯化位点，发现了籽瓜可能是从野生类型向甜食西瓜驯化过程中的中间过渡类型。
该研究得到中国农业科学院科技创新工程、现代农业产业技术体系建设专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。相关研究成果发表在《中国科学-生命科学（Science China-Life Sciences）》。
