《西瓜研究》（20）西瓜为何由苦变甜？北京农林科学院找到关键因子

北京市农科院蔬菜中心许勇研究员团队任毅副研究员近日在植物学国际知名期刊NewPhytologist在线发表最新论文，揭示了新型糖转运蛋白ClVST1是调节西瓜果实糖分卸载的关键因子，从分子层面揭示了西瓜变甜的秘密，为选育高品质西瓜提供了有力支持。

西瓜是夏季里最受人们喜爱的水果之一，甜蜜多汁的西瓜解渴又消暑，不过鲜为人知的是，早期野生的西瓜不仅不甜而且发苦，西瓜变甜并非先天有之，而是人类不断驯化改良的结果。那么西瓜为何会变甜，哪些基因控制着这些性状，吸引了全世界科学家的关注和研究，这其中就包含北京市农林科学院蔬菜中心许勇研究员团队。

众所周知，植物进行光合作用可以产生糖分等养分，西瓜也不例外。西瓜叶子光合作用产生的糖分经过茎韧皮部运送到果实，在果实中代谢转运至少需经历4个环节：即水苏糖、棉子糖等寡糖水解为二糖蔗糖、果实韧皮部卸载蔗糖、细胞间隙的糖分由糖转运蛋白运输到果肉细胞内、最终在果肉细胞液泡中存储糖分。前期研究中，许勇团队任毅副研究员已经揭示了控制第4个环节的糖分储存基因是西瓜液泡膜糖转运蛋白ClTST2，但仍不清楚哪些糖转运蛋白参与了果实韧皮部糖分的卸载。

许勇团队任毅副研究员近日在国际期刊NewPhytologist在线发表的最新成果，则是找出了另一个新型糖转运蛋白ClVST1，研究人员利用超高密度SNP遗传图谱、326份自然群体材料完成了西瓜果实含糖量的精细定位和关联分析，综合利用体外功能验证和基因敲除技术，最终揭示了ClVST1是调节果实糖分卸载的关键因子。

研究人员发现，野生不甜西瓜的ClVST1仅在液泡膜表达，但是栽培西瓜的ClVST1丢失了部分氨基酸，使其定位到了细胞膜，而且有意思的是，ClVST1仅在栽培西瓜中具有糖转运活性，起韧皮部糖分卸载的作用，400多份资源的基因组序列分析发现ClVST1是受到驯化的基因。由此证实ClVST1是野生西瓜进化为栽培西瓜过程中的获得性功能，起到调节、分配糖分和生物产量的作用。