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李晨
風味野菜金花菜其實是一種苜蓿
金花菜是我國南方一道傳統的風味野菜。俗話說“春食野”,伴隨著春天的腳步,金花菜又成為很多“吃貨”的心頭好。在種類繁多的野菜中,金花菜一向有著良好的口碑。作為人類餐桌上的一盤菜,金花菜口感嫩滑、清香四溢,加上炒熟后顏色碧綠、鮮翠欲滴,令人食欲大動。它還含有豐富的蛋白質、維生素和膳食纖維,有很高的營養價值。高顏值、富營養、好口感,食材界有這樣的“高富帥”,誰不會食指大動呢?
但是,你知道嗎?金花菜的“前世”其實是一種動物吃的青飼料。它屬一年生苜蓿,又稱南苜蓿、秧草、草頭等,在世界各地廣泛分布,在我國栽培歷史悠久。它具有較高的飼用價值、草質柔嫩、營養豐富,可作青飼、調制干草粉或青貯。因為“好吃”且營養價值高,才“驚動”了人類,上了春天的餐桌。
這盤苜蓿草究竟是如何“逆襲”,登上了人類餐桌的?近日,揚州大學教授金飚團隊和魏臻武團隊完成了金花菜主栽品種“淮揚金花菜”的全基因組測序工作,從科學層面揭示了這其中的奧秘。
《園藝研究》(Horticulture Research)在線發表了相關研究成果。
他們發現,“淮揚金花菜”高質量染色體級別參考基因組全長457.53Mb,共注釋得到36087個蛋白編碼基因。
論文共同通訊作者金飚告訴《中國科學報》,木質素含量及其單體組成是影響植材食用口感、可消化性的主要因素。他們通過石蠟切片染色觀察發現,金花菜莖稈中木質素含量顯著低于紫花苜蓿。
通過基因功能注釋和基因家族鑒定發現,金花菜基因組中有65個木質素合成相關基因,數量顯著低于豆科其他物種,大豆為142個,蒺藜苜蓿為77個,紫花苜蓿為77個。
結合轉錄組和代謝組學研究發現,11個木質素相關基因在開花前期高表達,19個相關基因在開花后期高表達。于是,木質素單體的含量在開花前期含量較低,在盛花期后大量累積。
“這些結果解釋了金花菜在開花前期可食用性高、可作為蔬菜食用的遺傳基礎。”論文共同通訊作者魏臻武說。
研究人員還發現,金花菜中含有豐富的次生代謝產物,包括多種黃酮類物質、酚酸、萜類、維生素、大豆皂苷、有機酸等。差異分析顯示,這些營養物質在開花前期就開始大量積累,這說明金花菜作為蔬菜的營養價值很高。
這些發現,正是為“草頭吃嫩頭,口感最上頭”這句俗諺的飲食體驗找到了科學依據。
此外,作為二倍體的金花菜的粗蛋白含量與四倍體紫花苜蓿粗蛋白含量相當,約20%,部分品種甚至超過紫花苜蓿。
“高蛋白含量使其具有更高的利用價值,且對于理解豆科植物蛋白質功能具有重要意義。”金飚說,比較基因組研究發現,一些與蛋白質和氨基酸代謝相關基因在金花菜中發生了正向選擇,這可能是提高金花菜粗蛋白含量的分子基礎。
魏臻武告訴《中國科學報》,好草養好牛,草好,牛羊才長得好,牛奶、羊奶的品質才好。而我國優質牧草短缺,每年進口的苜蓿干草以百萬噸計。而要增加自產優質苜蓿干草供應,就需要加快優質苜蓿的育種速度。
“我們的研究將為金花菜、苜蓿屬以及其他豆科物種農藝性狀的改良提供重要遺傳學資源。”
相關論文信息:
https://doi.org/10.1038/s41438-021-00483-5
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