橘子好酸?科學家從基因中揭開柑橘酸味之謎

在農產加工跟園藝性狀上,一般相信,柑橘的酸味來自於檸檬酸,即便果實的糖度相同,也可能因為酸度的差異,導致味道有顯著的差異,一般稱之為糖酸比(acid-sugar ratio),是果實品質的重要指標。但是如何從基因的層面進行判斷,一直是個困難的問題,而酸味是柑橘重要的性狀之一,也是育種學家長期想要發現和調控的基因。

來自荷蘭阿姆斯特丹大學的研究員Ronald Koes,在看到矮牽牛的花瓣色素沉澱與體內有機酸累積相關的研究結果後,自此受到啟發,認為柑橘的體內可能也有類似的機制,因此展開與加州大學河邊分校的合作。河邊分校擁有大量的柑橘品種收藏,因此研究團隊得以針對20多項柑橘品種進行分析,這些柑橘都有具備紫色與白色花瓣的性狀,Koes認為這也是受到液泡內部pH的影響,當細胞內pH降低的時候,花瓣的紫色就會變得更深,所以很明顯地,花青素的表現會受到pH值的影響。若用花瓣的顏色來當作觀察果實內pH值的指標,或許可以快速找到控制pH值的機制。

在經過研究後,Koes的團隊在柑橘內發現了2組基因:CitPH1與CitPH5。當這兩組基因表現活躍時,會產生大量的轉運蛋白(P-ATPase),將氫離子主動輸送進液泡中。當液泡內累積大量的氫離子,造成pH值降低,就會導致果實的味道偏酸。是以在味道偏甜的品種中,CitPH1跟CitPH5的表現明顯較低;而在無酸品種中,該2組基因則幾乎沒有表現。另外,研究人員也發現,某些基因突變或是細胞內的特定因子,也會抑制CitPH1與CitPH5的表現,導致酸度降低。至於酸度的產生,則跟果實本身的糖度沒有絕對的關係。

河邊分校的遺傳學教授Roose博士表示,這2組基因的發現,未來將可在柑橘育種時,在調整酸度的方面,提供更細緻的應用;除了直接調控這2組基因外,也能找出影響這2組基因表現量的其他途徑,藉此產出育種學家所期待的酸味比例。

參考資料:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190305100651.htm

本文轉載自第82期《國際農業科技新知》,原文標題〈基因中有解,科學家揭開柑橘酸味之謎〉

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