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科學界首次成功破譯水果類植物葡萄的基因組

  法國科學家宣布，他們完整地測定出一種釀酒葡萄的基因組 。這是科學界首次成功破譯水果類植物的基因組 。
盡管研究結果不會增加葡萄酒釀造的神秘性，但科學家們相信，它將有利于改進葡萄酒香味，以及提高葡萄對疾病的抵抗力 。
葡萄是迄今為止第四種基因組得到完整破譯的開花植物 。其他已破譯的三種植物基因組分別是擬南芥(2000年破譯)、水稻(2002年破譯)和楊樹(2006年破譯) 。擬南芥和水稻分別具有重要的科研價值和經濟價值 。擬南芥是一種深受生物學家偏愛的模式植物 。楊樹是一種在全世界廣為種植的樹木 。由于生長迅速，而且基因很容易操縱，植物學家也把楊樹作為一種模式植物加以研究 。
尋找抗蟲害基因
來自法國和意大利的數十位研究人員參與了這項研究，相關論文8月26日在線發表于《自然》雜志 。有消息說，加拿大、西班牙的科學家也在從事葡萄基因組的測序工作 。不過，法國最終捍衛了“葡萄酒之都”的榮譽——法國科學家領導的測序工作率先完成 。
全球葡萄種植業和葡萄釀造業都急于找到有效的辦法，減少每年損失慘重的葡萄病蟲災害，增強葡萄酒的香味 。作為世界最暢銷的酒類之一，葡萄酒的產量和消費量都是僅次于啤酒的第二大飲料酒，在國際貿易中占有非常重要的地位，每年能帶來大約2000億美元的收入 。
由于葡萄非常容易遭受病蟲害，歐洲葡萄種植使用的農藥量占全歐洲農田農藥使用量的46% 。在法國，葡萄種植園占到已開采農田的3%，而使用的除草劑卻占到20% 。法國國家基因測序中心主任魏森巴德說，科學家希望能夠通過破譯葡萄基因組，篩選抗病蟲基因并培育出優良抗病蟲品種，減少農藥使用，使葡萄種植滿足環境保護的要求 。
法意兩國科學家選擇了釀造葡萄酒的主要原料——黑皮諾葡萄作為測序的對象 。黑皮諾葡萄是法國北部著名的勃艮第釀酒區的標志性品種，幾乎所有的葡萄酒都是由它釀造而成的，選擇黑皮諾葡萄還因為它具有近親繁殖的基因類型，比較容易排序 。
研究人員先將黑皮諾葡萄的DNA分割成幾百萬個小的片段，再分別進行測序，最后利用計算機程序將所有的序列拼接起來，得到一個完整的基因組序列(含有的基因數超過3000個) 。
魏森巴德說，參與研究的科學家識別出了一些在抗病蟲方面起決定性作用的基因，比如分離出可以增強葡萄對白粉病的抵抗力的基因 。白粉病是一種常見的植物病蟲害，黑皮諾葡萄尤其對該病沒有抵抗力 。
不過，魏森巴德也承認，培育出令人滿意的葡萄品種必須經過對幾代甚至十幾代葡萄的不斷改進完善，一般一年只能培育一代葡萄 。因此，基于基因組測序結果而開發的抗病蟲葡萄品種至少在10年后才能問世 。
未來：培育“更健康”的葡萄
【科學界首次成功破譯水果類植物葡萄的基因組】研究人員還發現黑皮諾葡萄與香味有關的基因數量是其他已完成基因排序的植物的兩倍，這意味著葡萄酒的香味可以追溯源至基因的層面 。在這些與葡萄酒香味特征直接相關的龐大基因家族中，有許多都和丹寧酸、萜類化合物密切相關 。
丹寧酸是葡萄皮和葡萄籽中具有澀感的化合物，尤其被認為是口味平衡的葡萄酒中很重要的成分 。人們還認為它有助于防止動脈硬化 。萜類化合物是許多植物和花朵精油中最主要的成分，廣泛用作食物的自然香味添加劑，也是香水的主要成分 。
該研究還確定了葡萄中白藜蘆醇的基因來源 。人們一直普遍認為，紅葡萄酒中的抗氧化成分白藜蘆醇有益健康，認為它能防止老化，增強抗病毒能力 。