湖北日報全媒記者 田佩雯 通訊員 武柳青

紫紅莖幹甜脆爽口、營養豐富又風味獨特……說起洪山菜薹，大多數武漢人都很熟悉。只需素炒登盤，便清腴可口，其顔色紫紅又有“紫氣東來”之說，經霜凍後味道更佳，也是武漢人春節前後的“年菜”之一。

然而，同爲白菜類蔬菜，紫菜薹的薹莖爲何獨爲紅色？其獨特的口感風味又從何而來？4月12日，武漢大學朱玉賢院士團隊王坤教授告訴記者，團隊在近日的一項研究中發現，一種特異的基因組結構變異打開了調控原花青素的“閥門”，形成了紫菜薹紫紅色的外觀；脂肪族硫代葡萄糖苷的大量生物合成和向薹莖的高效運輸，可能形成了紫菜薹的特殊風味。

特殊結構變異，擰開菜薹的“紅色閥門”

紅菜薹，又名芸菜薹、紫菜薹，屬于十字花科芸薹屬，與白菜是近親。但同爲白菜類蔬菜，紫菜薹因含有大量的原花青素而呈紫紅色，但人們對于紫菜薹口感風味獨特等表型和品質的機制尚不清楚。

王坤告訴記者，團隊曆時2年多，對比了其他20個白菜類蔬菜的基因組後發現，一個位于7號染色體上、紫菜薹特異的結構變異，導致了其紫紅色薹莖的表型。王坤解釋，在紫菜薹的一個馴化位點中，存在一種特殊的結構變異，這個特殊變異，就像“擰開了控制原花青素的閥門”一樣，顯著增強了原花青素在代謝通路中的表達，最終使紫菜薹呈現紫紅色。該變異在多個不同的紫菜薹品系中均得到了驗證。

原花青素是一種具有保健功能的生物活性成分，有助于清除人體內自由基，具有抗氧化、預防心腦血管疾病、保護肝髒等生理功能。“了解了這項機制後，未來我們也許可以‘擰開’其他白菜類蔬菜的‘紅色閥門’，培育出更多富含原花青素的紅色白菜品種。”王坤說。

硫代糖苷促進菜薹風味形成

“霜打過的菜薹更好吃，但你知道爲什麽嗎？”王坤向記者介紹，紫菜薹屬于的芸薹屬作物，其風味往往來自一類存在于十字花科植物中的次生代謝産物：硫代葡萄糖苷（簡稱硫代糖苷）。團隊結合基因組與轉錄組的比較，指出在脂肪族硫代葡萄糖苷合成通路上，一些基因在紫菜薹葉片中有顯著的上調，這表明硫代葡萄糖苷在菜薹體內大量合成。同時，在硫代糖苷自葉片向薹莖轉運過程中，紫菜薹的GTR1基因幫助其高效運輸。

“大量生産，加上高效運輸，讓紫菜薹植株上上下下都分布了這種物質，造就了它的獨特味道。”王坤說，硫代糖苷是天然的抗氧化劑，其代謝産物具有抗炎、調節腸道菌群、降低罹患癌症風險等作用。但其有苦味，冬天打霜的時候氣溫低，這種物質在菜薹中含量也隨之降低，這就是霜打紫菜薹更好吃的一個原因。

“搞清楚基因原理後，科學家們可以通過基因工程的方式，將紫菜薹中的硫代糖苷調節到合適的濃度，讓人們不受季節限制，一年四季都能吃到可口的菜薹。”王坤說。

據了解，這項研究由武漢大學生命科學學院、武漢市農業科學院、湖北省農業科學院合作完成，武漢大學朱玉賢院士在該研究項目的啓動、組織和實施過程中提供了支持和指導。研究首次發表了白菜類蔬菜完整的基因組，加強了對白菜基因組中高複雜區域的認識，同時也揭示了洪山菜薹的紫紅色薹莖和特殊風味性狀的遺傳基礎。這項研究的結果在白菜的功能研究中具有寶貴的參考價值，也爲進一步的分子育種設計和新品種選育奠定了基礎。

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