1、黄三文，破译黄瓜基因密码余之敏破译基因密码黄三文至今仍清晰地记得上世纪80年代初，家乡的农民种植袁隆平培育的杂交水稻后产量翻了一番的场景。从那时起，他就对袁隆平非常崇拜。高考填志愿时，他报考了北京农业大学，学习植物育种学。2004年，我国虽然已开展成为蔬菜生产和消费大国，实现了蔬菜的均衡供给，但与美国、荷兰、以色列等国家相比，我国的蔬菜育种水平差距仍然很大，很多蔬菜研究工作只能参考国外资料。面对此种状况，黄三文毅然放弃了在英国攻读博士后的时机，回国从事蔬菜基因组研究。2022年2月4日，黄三文作为中方首席科学家参与了大型国际合作工程国际马铃薯基因组方案。在进行比照研究期间，他觉察国内外黄瓜遗传
2、育种研究一直落后于番茄、白菜等主要蔬菜作物，没有完整的分子标记遗传图谱，其中研究最透彻的遗传图谱也只有200多个分子标记，严重制约了黄瓜遗传育种研究。别小看了黄瓜，它能在局部范围改善或创造出适宜的气象环境。黄瓜在我国每年播种面积约1500万亩，约占世界黄瓜播种面积的50%。黄瓜约有2.3万个基因，是现在着花植物中基因数目最少的，从它入手研究，难度低，假设能攻下它的遗传基因图谱，就为研究其他蔬果打下根底，前景不可估量。当黄三文重新确定团队的突破重点时，很多人提出异议。“我们总不能样样都跟在别人后面亦步亦趋，我们也要敢于走在前面。黄三文反驳的语气很冲动，但又很坚决，不容置疑。黄三文每天风雨无阻地下
3、地干活，和农作物亲密接触，观察植物长势、病虫害生长等情况，一一做好纪录，然后回到实验室分析数据，追根溯源，大胆采用最新测序技术与传统技术相结合的测序手段进行研究。日复一日的坚持，两年后他们终于破译了黄瓜的基因组遗传密码，从而翻开了探究瓜类蔬菜多样性和功能基因的大门。寻找苦味“元凶在破解了黄瓜的基因密码后，如何能有效地将研究成果运用到蔬菜种植上，成为黄三文研究的新课题。“现在，我们所吃的黄瓜香脆可口，略带甘甜。可实际上，已往的黄瓜多数都有苦味，尤其在南方生长的黄瓜更苦。这种苦味不仅影响了蔬果的品质，也影响了农民的生产效益。黄三文说。一些专家认为黄瓜有苦味是缺水造成的，黄三文覺得这种说法有一定道理
4、。但黄三文根据经验大胆推测，有的黄瓜味苦可能由于存在某种物质，这种物质只有在黄瓜生长中遇到干旱、高温、泥土盐碱化等恶劣环境时才会分泌。为了验证这一推测，黄三文和他的研究团队系统收集了世界各地的3342份遗传资源，涵盖了所有野生和人工栽培的黄瓜类型。通过日复一日的实验，黄三文的团队终于找出元凶葫芦素C，极少量的葫芦素C就能造成苦味，甚至比咖啡因还要苦100倍。可怎样去掉黄瓜中的苦味呢？曾有荷兰育种专家提出了一种方法，即把葫芦素C粉碎掉，但这样做同时也会牺牲黄瓜的抗虫性。黄三文认为荷兰专家的做法不可取。可是如何更加精准调控苦味，让可食用部位不苦，在其他部位苦，从而既保证果实品质，又保证黄瓜仍具有防
5、御虫害的能力呢？陷入沉思的黄三文突然灵机一动，“或许从基因中能找到解决问题的钥匙。于是，从2023年起，他带着团队包下一片20亩的试验田，采用基因诱变的方法种植黄瓜，探寻苦味开关。夏季，温室大棚内酷热难耐，但为了掌握第一手资料，黄三文每天雷打不动地去试验田里给黄瓜逐一人工授粉、选种，观察并记录生长情况。每年的4月到11月，他和团队成员每天需工作12小时以上。尝出来的科研成果“逐一品尝，逐一筛选。一天，黄三文郑重其事地向团队宣布了研究方案。大家面面相觑，“20亩地的黄瓜要逐一品尝？很多人认为黄三文在开玩笑。“这是一项繁琐的工程，还有可能什么都发现不了，但必须有人去做。黄三文毅然决然地说。按要求3
6、人一组同时品尝，每根黄瓜需要品尝3次，每尝一口，都必须要用纯洁水漱一下口，以免影响对下一口黄瓜味道的判断，要三人感觉一致才能最终下判定。那段时间，有的人一见到黄瓜就反胃。就这样，团队一共品尝了6万多根黄瓜、18万片黄瓜叶子，才找到了2株不苦的黄瓜。那2株不苦的黄瓜让黄三文如獲至宝，种子那么被当成珍宝一般保管了起来。只要能研究透不苦黄瓜的基因，就能破解黄瓜苦味的密码。这个过程说来简单，他们却用了整整3年时间，做了上千次的实验，才发现了控制黄瓜苦味物质合成的9个基因，并顺藤摸瓜地发现有2个控制苦味物质合成的基因，它们分别藏在叶片和果实中。经过不断探索，黄三文团队终于能把控制苦味合成的“开关关上，不
7、让黄瓜变苦;并把叶片控制苦味物质合成的“开关翻开，让叶片苦来抵御虫害。在此根底上，他们和湖南省蔬菜研究所培育了“蔬研系列新品种黄瓜，成功解决了华南地区黄瓜品种变苦而丧失商品价值的难题，在湖南、湖北、福建、广东进行大面积推广，仅那一年就创造了约80亿元的经济价值。而此时，距离黄瓜基因组方案启动已过去整整7年。黄瓜研究工程的成果带动了其他蔬菜的基因组研究，黄三文的研究团队先后在国际顶尖期刊发表10多篇研究论文，使我国蔬菜基因组研究进入国际领先行列。“以前菜农担忧黄瓜变苦了卖不出去，我们培育的黄瓜新品解决了这个问题。口感好的黄瓜，大家都喜欢吃。黄三文说，自己的研究能造福农民，是他最开心的事。如今，黄三文正带队开展另一项科研攻关-恢复番茄原来的口味。“现在大家都说番茄没有以前好吃了，我就是要解决这个问题。目前，他们已锁定了控制番茄口感的50个基因，相信在不久的未来，记忆中的美味番茄将摆上人们的餐桌。摘自莫愁