果實(shí)開裂是常見的自然現(xiàn)象，但田間或采摘后的果實(shí)開裂，卻會降低經(jīng)濟(jì)效益。近日，浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院張明方教授課題組首次發(fā)現(xiàn)了與新鮮果實(shí)耐裂度相關(guān)的基因，這一發(fā)現(xiàn)將有利于加速耐裂優(yōu)質(zhì)品種的精準(zhǔn)育種。

課題組通過測量果皮硬度、破裂率(同樣力切西瓜形成的主動破裂周長)等8個評價指標(biāo)，然后根據(jù)這些指標(biāo)，用耐裂性差異顯著的西瓜進(jìn)行雜交，對400多個雜交二代西瓜開展實(shí)驗(yàn)性狀調(diào)查。科研人員對159個隨機(jī)樣本進(jìn)行單株測序后發(fā)現(xiàn)，所有耐裂相關(guān)指標(biāo)都共同定位到西瓜的10號染色體上。

在初步鎖定10號染色體后，課題組利用雜交二代個別西瓜以及它們的三代西瓜，鎖定了關(guān)鍵基因。

張明方用“血型”打了個比方，如果耐裂的西瓜“血型”是“A型”，那么不耐裂的就是“B型”，兼而有之的則是“AB型”。他解釋說，在自然界，不同西瓜種質(zhì)的10號染色體上，存在兩種類型的等位基因ERF4-a和ERF4-b，與本實(shí)驗(yàn)的耐裂親本擁有相同的ERF4-a基因的西瓜基本都耐裂;而具有ERF4-b基因的則表現(xiàn)為容易開裂;兼而有之的雜合類型，則表現(xiàn)為果皮堅硬，果肉較松脆。

此后，課題組研發(fā)出分子標(biāo)記物，只要用一點(diǎn)葉片提取DNA進(jìn)行分析，就可以很快地測試出西瓜屬于哪個“血型”。張明方團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，只有在設(shè)施栽培(如溫室大棚等人工環(huán)境)的西瓜品種中才會發(fā)現(xiàn)較多的“B型”，而露地栽培的西瓜品種，基本上全是純合的“A型”或雜合的“AB型”。

“從我們的日常經(jīng)驗(yàn)中也可以發(fā)現(xiàn)，在露天生長受到風(fēng)吹雨打，西瓜品種的果皮必須更加堅韌。”胡仲遠(yuǎn)說，“事實(shí)上在‘AB型’的品種里，更有可能發(fā)現(xiàn)又耐裂又脆甜好吃的西瓜。”

為什么“A型”和“AB型”西瓜更耐裂?科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，耐裂基因很可能會調(diào)控西瓜體內(nèi)木質(zhì)素的生長和積累，而木質(zhì)素就好像細(xì)胞壁的鋼筋，讓細(xì)胞壁更堅固、更有韌性和硬度。

張明方介紹，耐裂優(yōu)質(zhì)西瓜的選育，不再需要在每個世代開展耐裂性選擇，只需選擇出“A型”或“AB型”的材料再開展田間種植，再從中選育果肉品質(zhì)佳又較耐裂的個體繁育后代。這樣不僅可以減少每季的種植量，而且獲得目標(biāo)品種的時間也將大大縮短。(江 耘)