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基因組學為使用新基因培育更好的番茄開闢了道路

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2021/01/27

蕃茄(Tomato)屬茄科,又名西紅柿。富營養,稱為金蘋果。經專家研究,地中海西西里人較長壽與蕃茄有關。

台灣癌症基金會的衛教資訊中指出,蕃茄內含有益於人體吸收的果糖、葡萄糖,多種礦物質和豐富的維他命,可蔬果兩用,生熟均可食。又維他命P的含量最豐富,含有機酸,帶酸味,台灣民間叫「甘仔密」、「臭柿子」。蕃茄中含有穩定的化學物質,雖經高熱烹調,做蕃茄汁、罐頭都不易破壞蕃茄紅素,價廉物美,取食容易。同時加工的蕃茄汁、醬,或不加鹽的罐頭,經測試,蕃茄紅素增3~4倍,紅透的蕃茄含量最多,是防癌抗癌聖品,生食時所含維他命C較豐。在100公克生蕃茄中,含蛋白質0.8公克、脂肪0.3公克、碳水化合物22公克(蘋果含量的一半),鈣8毫克、磷24毫克、鐵0.4毫克、鉀300毫克、胡蘿蔔素0.37毫克、維他命A 8毫克、維他命B1  0.94毫克、維他命B2  0.03毫克、維他命B6  0.6毫克,屬低熱量食物;含有硼、錳、銅微量元素,是人體需要的礦物質;食用纖維0.4,促進腸蠕動。;另含硒有多重防癌、抗癌效應。
 
由於其作為農作物的重要性,番茄基因組序列早在2012年就已完成並發布,後來又進行了補充和改進。日前,日本筑波大學的研究小組與TOKITA Seed Co. Ltd.合作,為兩種祕魯番茄品種-櫻桃小番茄 (Solanum lycopersicum var. cerasiforme) Solanum ycopersicum進行全基因组的精細序列分析,並於120日在《DNA研究》雜誌上發表其分析。
 
該團隊使用了現代DNA定序技術,該技術可以讀取比以前更長的序列,並結合先進的生物資訊學工具,來分析生成的數百GB數據並確認數據的高品質。他們以全新基因體組裝 (de novo Genome Assembly) 了許多序列片段,顯示出與栽培番茄中發現的12條染色體中的已知基因匹配的序列,還鑑定了數千種現代類型中未發現的新基因序列。這些新穎的DNA序列中的許多僅存在於一個或多個原生物種中。
 
研究人員繼續分析了兩個原生番茄中的轉錄組,這些基因將DNA轉錄成RNA資訊。這些資訊為細胞提供了製造蛋白質的指令,並檢查了植物的17個不同部分,以顯示哪些基因是活性。結合與已知基因的比較,該資訊指出了新基因的可能功能,例如在果實發育中或賦予葉片抗病性,或在根部具有耐鹽性。
 
相應的作者有泉徹教授說:「這些原生番茄的新基因組序列,對於研究這一物種的進化以及馴化過程中的遺傳學變化,將具有重要的價值。此外,野生旁親還包含數千種現代栽培番茄中未發現的基因。有了這些新資訊,研究人員將能夠找到可用於番茄以及其他作物的新有用基因,有助於植物的種植。育種人員開發了改良的未來番茄,其特點是具有更好的抗病能力、對氣候變化的耐受性以及改進的口感和保存期。」