“很多人觉得,市面上的番茄越来越没有‘番茄味’了。实际上,这个问题也一直困扰着科研工作者和农业生产者。”李传友说,我们要做的,就是破解这一难题,培育出好吃、好看、好储存、好运输的番茄新品种。
开展番茄设计育种,首先要掌握“番茄基因字典”。2003年,全球科学家共同开展了“国际茄科基因组计划”,对番茄12条染色体进行测序。李传友担任执行委员会委员和中方联络人并承担3号染色体测序及功能基因组学研究。
完成这项工作,需要极致的耐心与毅力。“那段时间,我们反复进行基因测序、数据分析和功能验证。需要我们处理的基因数据,可以用‘海量’来形容。”李传友说,有时为了验证一个基因的功能,他们需要重复数百次实验。不仅如此,不期而遇的失败常常让实验陷入僵局。
“只能坚持。”李传友说。在项目最关键的阶段,实验室的灯光常常彻夜不灭。研究人员们轮流值班,确保实验进程24小时不中断。李传友的身影更是出现在实验室中需要他的每一个角落。他不是在紧盯数据波动,就是在和团队成员讨论难点,有时甚至直接在办公室过夜。
最终,“番茄基因字典”相关研究成果2012年以封面文章形式发表在《自然》上。
手握“番茄基因字典”,李传友团队开始进行下一步工作——根据育种需求“定点”找基因。团队理想的新品种,是口感更好,味道更浓,不易腐烂,抗压、抗病能力强的番茄。
李传友介绍,市面上的番茄越来越没有“番茄味”,关键在于品种特性的改变。我国一些番茄老品种虽“番茄味”强,但不利于存储和运输。近几十年来,出于方便存储运输等追求,番茄的硬度越来越高。这不可避免地影响了番茄的品质和口味。同时,为了减少在运输过程中的损耗,很多番茄会在七八成熟的时候就采摘,这也是导致番茄口感下降的原因之一。
因此,他们首先解决了鲜食番茄不抗压的问题。2023年,李传友团队成员成功克隆番茄FS8.1基因,阐明了该基因调控果形建成的细胞学基础和转录调控网络,揭开了加工番茄果实耐挤压能力强的秘密,培育出抗挤压、适合机械化生产的美味鲜食番茄品种。
2024年,李传友团队又解决了番茄果实易腐烂的难题。“我们发现番茄果实利用成熟激素乙烯可使防御激素茉莉酸失活。解除乙烯对茉莉酸的作用,就可以在不影响口感和风味的前提下,提高番茄的抗病性,使果实不容易腐烂。”