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果實開裂是常見的自然現象，但田間或採摘後的果實開裂，卻會降低經濟效益。近日，浙江大學農業與生物技術學院張明方教授課題組首次發現了與新鮮果實耐裂度相關的基因，這一發現將有利於加速耐裂優質品種的精準育種。
課題組通過測量果皮硬度、破裂率（同樣力切西瓜形成的主動破裂周長）等8個評價指標，然後根據這些指標，用耐裂性差異顯著的西瓜進行雜交，對400多個雜交二代西瓜開展實驗性狀調查。科研人員對159個隨機樣本進行單株測序後發現，所有耐裂相關指標都共同定位到西瓜的10號染色體上。
在初步鎖定10號染色體後，課題組利用雜交二代個別西瓜以及它們的三代西瓜，鎖定了關鍵基因。
張明方用「血型」打了個比方，如果耐裂的西瓜「血型」是「A型」，那麼不耐裂的就是「B型」，兼而有之的則是「AB型」。他解釋說，在自然界，不同西瓜種質的10號染色體上，存在兩種類型的等位基因ERF4-a和ERF4-b，與本實驗的耐裂親本擁有相同的ERF4-a基因的西瓜基本都耐裂；而具有ERF4-b基因的則表現為容易開裂；兼而有之的雜合類型，則表現為果皮堅硬，果肉較鬆脆。
此後，課題組研發出分子標記物，只要用一點葉片提取DNA進行分析，就可以很快地測試出西瓜屬於哪個「血型」。張明方團隊發現，只有在設施栽培（如溫室大棚等人工環境）的西瓜品種中才會發現較多的「B型」，而露地栽培的西瓜品種，基本上全是純合的「A型」或雜合的「AB型」。
「從我們的日常經驗中也可以發現，在露天生長受到風吹雨打，西瓜品種的果皮必須更加堅韌。」胡仲遠說，「事實上在『AB型』的品種里，更有可能發現又耐裂又脆甜好吃的西瓜。」
為什麼「A型」和「AB型」西瓜更耐裂？科研團隊發現，耐裂基因很可能會調控西瓜體內木質素的生長和積累，而木質素就好像細胞壁的鋼筋，讓細胞壁更堅固、更有韌性和硬度。
張明方介紹，耐裂優質西瓜的選育，不再需要在每個世代開展耐裂性選擇，只需選擇出「A型」或「AB型」的材料再開展田間種植，再從中選育果肉品質佳又較耐裂的個體繁育後代。這樣不僅可以減少每季的種植量，而且獲得目標品種的時間也將大大縮短。
本文來自：科技日報