2025年2月19日,權威期刊《科學進展》發表重磅研究:中國科學家終於破解了困擾人類數百年的謎題——為什麼同屬劇毒茄科家族的西紅柿,在成熟后卻變得安全可口?
這一發現不僅揭示了植物毒素轉化的驚人機制,更為作物改良開闢了新方向。但故事要從400年前說起……
16世紀的歐洲貴族餐桌上,一顆鮮豔的紅色果實成了"殺人兇手"。人們驚恐地發現,食用這種來自新大陸的"狼桃"後會出現中毒癥狀:嘔吐、腹痛、呼吸困難……甚至死亡。
這個"狼桃"就是我們今天餐桌上常見的西紅柿。
更有傳言稱羅馬皇帝奧古斯都就是被西紅柿殺死的!
但真相卻令人意外:死亡並非源於西紅柿本身,而是貴族們使用的鉛制餐具與西紅柿發生化學反應導致的鉛中毒!
奧古斯都死於西紅柿則更是子虛烏有,因為那時西紅柿根本就還沒有傳入歐洲。
那麼,同屬茄科的西紅柿,為什麼沒有和它的"近親"顛茄、曼陀羅一樣劇毒呢?
四川大學劉明春課題組通過最新研究發現,這背後隱藏著一個精妙的基因調控網路:
1、在西紅柿未成熟時,它確實含有劇毒的α-番茄鹼,這是它抵禦害蟲和食草動物的"武器";
2、但隨著果實成熟,一個叫DML2的關鍵蛋白會啟動DNA去甲基化過程,就像打開了一把分子開關;
3、這個"開關"啟動了一系列GAME基因,它們負責將有毒的α-番茄鹼轉化為無毒的七葉皂苷A;
4、同時,植物激素乙烯和多個轉錄因數形成精密的反饋調節環路,確保這個轉化過程萬無一失。
更令人驚歎的是,研究發現這個解毒機制在西紅柿的馴化過程中不斷增強:
野生番茄:果實較小,毒性較強;
半馴化品種:毒性開始降低;
現代品種:解毒機制完善,果實安全可口。
這解釋了為什麼我們今天能放心享用西紅柿,甚至生食也無妨。
這項研究不僅揭示了西紅柿的"自救"機制,更為農作物改良提供了新思路。但研究團隊提醒,仍有許多問題待解:其他茄科植物是否存在類似機制?這一機制能否用於改良其他作物?環境因素如何影響這個轉化過程?
從"致命毒果"到餐桌美食,西紅柿的進化之路讓我們看到了大自然的神奇。這項研究不僅解開了歷史之謎,更為人類改良作物開闢了新的方向。
書目:
Bai et al., (2025). Removal of toxic steroidal glycoalkaloids and bitterness in tomato is controlled by a complex epigenetic and genetic network. Science Advances, 11, eads9601.