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秧草“生长密码”被破译 没开花的嫩头好吃又营养
2021-03-11 10:27:00  来源:扬州网  
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淮扬金花菜,是我国主栽的优质牧草之一。昨天,记者从扬州大学了解到,经过一年多努力,该校金飚教授团队和魏臻武教授团队完成了淮扬金花菜全基因组测序的研究。这一研究成果论文,已在《Horticulture Research》上(《园艺研究》,由英国自然出版集团与南京农业大学合作创办)发表。

共有36087个基因

扬大破译秧草“生长密码”

提起“金花菜”,有的人可能觉得陌生。但说起秧草,你可能就想起来了,“就是那种春季常吃的野菜秧草啊。”

魏臻武介绍,金花菜是一年生苜蓿,又称南苜蓿、秧草、草头、黄黄子等,在世界各地分布广泛,在我国栽培的历史也很悠久,“当然,它最重要的功能不是风味野菜,而是它是优质牧草。”

“蛋白质丰富,维生素丰富,膳食纤维也丰富。”魏臻武说,金花菜有很高的营养价值,是一种非常优质的牧草。

“这种很优质牧草,当然需要大力推广种植了。”魏臻武介绍,但一直以来基因组信息的缺失,制约了金花菜优良性状基础研究和分子育种开发,“从2019年开始,我们开启了金花菜全基因组测序工作,前后历时一年多,终于完成了。”

目前,这一研究成果论文《The genome of Medicago polymorpha provides insights into its edibility and nutritional values as a vegetable and forage legume》(注:金花菜基因组揭示了苜蓿作为牧草和蔬菜的可食性和营养价值)在《Horticulture Research》在线发表。

实际上,金花菜的品种有很多。研究人员通过分析研究,最终选定了我国的主栽品种“淮扬金花菜”。淮扬金花菜,也是扬州大学自主选育的优质牧草(虽然是牧草,但也可以作为优质蔬菜),适宜在包括扬州在内的长三角地区(长江中下游地区)生长。

研究人员通过PacBio、Illumina和Hi-C技术,获得了主栽品种“淮扬金花菜”的高质量染色体版本的金花菜参考基因组,该基因组全长457.53Mb (scaffold N50=57.72Mb),共注释得到36087个蛋白编码基因。

“简单来说,就是淮扬金花菜共有36087个基因。”魏臻武解释,如果把基因看作生长密码,这项工作就是在破译金花菜的生长密码。

哪些秧草好吃? 最好采没开花的嫩头

木质素含量及其单体组成是影响植材食用口感、可消化性的主要因素。研究人员通过石蜡切片染色观察发现,金花菜茎秆中木质素含量显著低于紫花苜蓿;通过基因功能注释和基因家族鉴定,发现金花菜基因组中有65个木质素合成相关基因,数量显著低于豆科其他物种(大豆:142个,蒺藜苜蓿:77个,紫花苜蓿:77个)。

结合转录组和代谢组学研究发现,11个木质素相关基因在开花前期高表达,19个相关基因在开花后期高表达,木质素单体的含量在开花前期含量较低,在盛花期后大量累积,这些结果解释了金花菜在开花前期可食用性高、可作为蔬菜食用的遗传基础。

“大家采食金花菜野菜,最好采摘那种没开花的嫩头。”魏臻武介绍,研究还发现,金花菜中含有丰富的次生代谢产物,包括多种黄酮类物质、酚酸、萜类、维生素、大豆皂苷、有机酸等,而且这些营养物质在开花前期就开始大量积累,“这也说明金花菜不仅可以作为蔬菜吃,而且营养价值很高。”

魏臻武认为,我国优质牧草短缺,每年进口的优质干草以百万吨计,而要增加自产优质干草供应,需要加快优质牧草的育种速度,“本研究将为金花菜、苜蓿属以及其他豆科物种农艺性状的改良提供重要遗传学资源,进而为自主生产高品质畜牧产品提供保障。” 记者 向家富 文/图

标签:金花菜;开花;生长;魏臻武;优质牧草
责编:张慰 崔欣
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