西瓜皮为何有不同颜色西安市网友科学家来揭示其中遗传原理啦
新京报讯(记者 周怀宗)西瓜表皮的颜色和花纹,究竟有什么奥秘?西瓜籽为何有黑色也有浅黄色?西瓜蔓怎么那么长?
近日,中国农业科学院郑州果树研究所刘文革团队在西瓜重要农艺性状的遗传定位方面取得重要进展,对西瓜果皮颜色、种皮颜色和节间长短3个性状的重要功能基因进行了挖掘和功能分析,阐述了其遗传和分子机理,并开发了分子标记。
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如何挑选一个熟得恰到好处的西瓜?很多人都有买西瓜时拍一拍的经历,尽管未必真懂得挑瓜。在过去,也有观点认为,靠拍一拍来挑瓜,其实并无道理,不能真的挑出好瓜。
新京报讯(记者 周怀宗)西瓜表皮的颜色和花纹,究竟有什么奥秘?西瓜籽为何有黑色也有浅黄色?西瓜蔓怎么那么长?
近日,中国农业科学院郑州果树研究所刘文革团队在西瓜重要农艺性状的遗传定位方面取得重要进展,对西瓜果皮颜色、种皮颜色和节间长短3个性状的重要功能基因进行了挖掘和功能分析,阐述了其遗传和分子机理,并开发了分子标记。
相关研究成果在线发表在《理论与应用遗传学》《植物科学前沿》和《国际分子科学杂志》上。
在基因层面分析西瓜
据介绍,该团队利用杂交分离群体成功定位到控制这3个性状的基因。研究结果发现西瓜果皮颜色由单基因控制,深绿对浅绿为显性,该基因位于8号染色体上;控制西瓜种皮颜色的基因是3号染色体上一个编码多酚氧化酶蛋白的基因,黑色种皮相对于浅黄色种皮为显性;控制节间长短的基因是位于9号染色体上的一个编码赤霉素3β-羟化酶蛋白的基因。
找到控制这三个性状的基因之后,科学家们又通过实验,揭示了基因是如何调控这三大性状的,以及它们如何遗传。
中国是世界上西瓜栽培和生产第一大国,西瓜的育种、生产影响着众多的生产者和消费者。而果皮颜色、种皮颜色、节间长短是西瓜育种中具有重要经济价值的农艺性状,对提高西瓜品质和产量、减少栽培管理成本等,都具有积极的作用。
西瓜为什么有花纹,三大性状各有作用
三大农艺性状受基因控制,它们又各有什么样的作用呢?
翠绿中带有条纹或花纹,是人们对西瓜皮普遍的印象,随着西瓜品种的丰富,西瓜皮的颜色也变得越来越多,有绿色、黑色、黄色等,基因研究发现了颜色形成的机制。但为什么会形成这样的颜色呢?
刘文革说,“大多数水果的表皮颜色都很漂亮,其目的是吸引动物去吃它,从而把它的种子带到远处,传播开来。和西瓜相近的甜瓜,颜色更丰富、漂亮,也是如此。除此之外,我们发现,颜色对西瓜的品质,可能也有一定的影响,比如黑、绿色的西瓜,表皮中含有的叶绿素更多,可能更好地进行光合作用,从而提升西瓜的品质。我们找到控制果皮的基因,就能够通过技术手段,选育出表皮颜色不同的西瓜,一方面适应消费者不同的喜好,一方面也有可能在提升品质方面有所帮助。”
西瓜的种子表皮并非都是黑色的,也有白色的,这在育种中有重要的作用,刘文革说,“比如我们要培育无籽西瓜的品种,用黑色种皮的种子杂交,可能会出现着色瘪子,效果不好,那就改用白色种皮的种子”。
西瓜蔓节间长短是一个怎样的概念?又有怎样的影响?刘文革说,“简单来说,可以看做是瓜蔓的长度,西瓜的瓜蔓很长,有的长达几米,这就意味着它占地更大。我们发现了一些短节间的西瓜品种,这可以帮助我们培育短蔓西瓜,提高密植程度,从而提高产量。现在有些大棚里把瓜蔓吊起来,也是为了节省土地,但只有小西瓜能用,大西瓜还是吊不起来”。
外观可以帮助挑瓜吗
三大性状都是人可以直接观察到的,其中,除了瓜蔓长在地里,只有种植者看到之外,果皮颜色、种皮颜色都是消费者可以看到的。那么,了解这些性状,对消费者挑瓜有帮助吗?
如何挑选一个熟得恰到好处的西瓜?可能很多人都有买西瓜时拍一拍的经历,尽管未必真懂得挑瓜。在过去,也有观点认为,靠拍一拍来挑瓜,其实并无道理,不能真的挑出好瓜。
那么,到底能不能仅凭外观、声音等挑瓜呢?
刘文革表示,“这是可以的。西瓜的成熟度不同,果肉的密度就不同,敲击不同密度的物体,声音是有区别的。习惯也是如此,生的时候果肉密度大,熟大了,里面可能就空了,有一定经验的,确实可以通过声音,做出大致的判断。经验比较少的人,也有简单的窍门。举个例子,敲自己的头,声音相近的,是生的。敲自己的胸膛,声音相近的就熟了,敲肚子,声音相近的,是熟大了”。
除了听觉之外,视觉、触觉也能帮助人挑瓜,刘文革介绍,“生瓜和熟瓜的触觉感受不一样,西瓜刚结果时,外表有一层绒毛,可以理解为胎毛,学名叫刚毛。随着西瓜长大,慢慢消失。所以熟的西瓜摸起来表面很光滑,如果不那么光滑,可能就是没熟好。视觉上,主要看亮度,熟西瓜表皮光滑,会显得很亮,不管黑色的、绿色的还是黄色的,都是如此。生的表皮不够光滑,颜色相对就暗淡一些”。
新京报记者 周怀宗
来源:新京报
为什么西瓜皮的颜色会有深有浅?而且图案也有不同?
西瓜皮的颜色是由叶绿素带的纹路决定的,在西瓜的外皮里有带叶绿素的细胞和无色的细胞带,一般交替分布,所以西瓜皮又些呈现一条一条的绿色,有些全绿,莫些杂交种也有黄色和黑色的外皮,这是由基因决定的。西瓜上的花纹是怎样形成的?
西瓜我们都有吃过,可是西瓜皮上的花纹又有谁有研究过呢?西瓜皮上的花纹自然是有西瓜的遗传基因所决定的,毕竟从小我们学生物就接触过基因决定了生物的性状。自然西瓜皮上的花纹当然是受到西瓜自身的基因控制了。
我们来简单谈一下基因对西瓜皮的影响。当然,从西瓜皮的纹路开始,我们通常会看到西瓜皮的图案两种,当然也可以分为线条和条纹。而条纹形态变异丰富,有连续性,有缝隙,有窄,有宽,遗传机制可能不同。如果你放大,你会发现瓜皮已经在茎,花茎,和血管束的分布重叠。每条条纹都有不同的形状,边缘上有一圈深绿色的网状细胞。网状结构周围有深绿色和浅绿色背景的中间绿色细胞,偶尔也会有一些浅绿色的细胞如背景。这些条纹是三种表皮细胞的复杂结构。
西瓜皮的性状还有其他的体现:瓜皮的厚度,瓜皮颜色的深度、还有瓜皮的形状也有椭圆、长圆、圆形等等。这些都是有基因所决定的,和我们人一样世界上也不存在一模一样的西瓜,只不过大致的把性状特征比较接近的西瓜分为一个品种。就像我们的人种是一个道理的。
这就是我对于这个问题的简单看法,希望对你有所帮助。
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