“黃瓜基因組和重要農(nóng)藝性狀基因研究”成果獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所黃三文等以黃瓜為研究對(duì)象，通過(guò)破譯黃瓜基因密碼為突破口，開(kāi)創(chuàng)了從“基因組到新品種”的新道路，成功地培育了無(wú)苦味的美味黃瓜新品種。

第一個(gè)蔬菜作物基因組，使我國(guó)蔬菜基因組學(xué)科實(shí)現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的重大跨越。首次利用新一代基因組測(cè)序技術(shù)，破解了第一個(gè)蔬菜作物——黃瓜的基因組遺傳密碼。黃瓜有23 000多個(gè)基因，是開(kāi)花植物中基因數(shù)目最少的。進(jìn)一步全面揭示了黃瓜的遺傳變異，系統(tǒng)闡明了黃瓜的起源和演化過(guò)程。證實(shí)了黃瓜原產(chǎn)于印度，是當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的草藥。因?yàn)樵诳辔痘蛏系母淖?，變成了大受歡迎的可口蔬菜。黃瓜后來(lái)傳播到不同地域，形成了3個(gè)主要類(lèi)型：歐亞黃瓜、東亞黃瓜、西雙版納黃瓜。發(fā)現(xiàn)東亞黃瓜與印度黃瓜的分離時(shí)間是2 000多年前，與張騫出使西域給中國(guó)帶來(lái)這個(gè)大眾蔬菜的史實(shí)相吻合。

黃瓜基因組在蔬菜中是第一個(gè)，這個(gè)項(xiàng)目的成果帶動(dòng)了其他蔬菜（包括白菜和番茄等）的基因組研究。我國(guó)科學(xué)家在Nature、Science和Cell等國(guó)際頂尖期刊發(fā)表10多篇研究論文，推動(dòng)我國(guó)蔬菜基因組學(xué)科進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先行列。

從基因組到新品種，基礎(chǔ)研究和育種實(shí)踐的緊密結(jié)合。基因組研究推動(dòng)了黃瓜基因的“掘金時(shí)代”。國(guó)內(nèi)外黃瓜育種家，共克隆和定位了50多個(gè)農(nóng)藝性狀基因，推動(dòng)黃瓜育種進(jìn)入分子設(shè)計(jì)時(shí)代。最有代表性的成果是：本項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了控制黃瓜苦味物質(zhì)合成的9個(gè)基因，并發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)“開(kāi)關(guān)”基因分別在葉片和果實(shí)中控制苦味物質(zhì)的合成。把果實(shí)“開(kāi)關(guān)”關(guān)上，不讓黃瓜變苦；把葉片“開(kāi)關(guān)”打開(kāi)，利用葉片苦來(lái)抗蟲(chóng)?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，培育了‘蔬研’系列新品種，成功解決了華南型黃瓜品種變苦而喪失商品價(jià)值的生產(chǎn)難題，累計(jì)推廣約6.7萬(wàn)hm2（100萬(wàn)畝），創(chuàng)造約80億元的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，取得了顯著的社會(huì)效益。