近日,北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜所栽培與設(shè)施科研團(tuán)隊(duì)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Frontiers in Nutrition》(IF=6.590,Q1)在線發(fā)表了題為“Physiological, tranomic, forbid metabolic analyses reveal that mild salinity improves the growth, nutrition, forbid flavor properties of hydroponic Chinese chive (Allium tuberosum Rottler ex Spr)”的研究論文。該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)輕度鹽脅迫能夠促進(jìn)韭菜的風(fēng)味相關(guān)次生代謝物積累,并據(jù)此創(chuàng)新了微咸栽培技術(shù),使水培韭菜辛辣風(fēng)味達(dá)到露地栽培韭菜水平,為解決水培韭菜“味淡”的產(chǎn)業(yè)難題,提供了一項(xiàng)輕簡(jiǎn)實(shí)用的技術(shù)方案,進(jìn)而通過揭示該技術(shù)的分子機(jī)理,為技術(shù)應(yīng)用推廣提供了科學(xué)理論支撐。
蔬菜所栽培團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)韭菜水培生產(chǎn)技術(shù),有效解決了農(nóng)藥殘留超標(biāo)的產(chǎn)業(yè)頑疾。然而,栽培方式改變導(dǎo)致水培韭菜辛辣度降低、風(fēng)味不足,其主要原因是在于韭葉中的風(fēng)味物質(zhì)前體分子S-烴基半胱氨酸亞砜(CSO)積累量,顯著低于同茬期的土壤栽培產(chǎn)品。水培韭菜“味淡”嚴(yán)重影響著消費(fèi)者的購(gòu)買意愿和農(nóng)戶的種植收益,困擾著本產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為攻克韭菜“味淡”的產(chǎn)業(yè)難題,科研團(tuán)隊(duì)受到農(nóng)諺“順境出產(chǎn)量,逆境出品質(zhì)”啟發(fā),經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)篩選,發(fā)現(xiàn)在原營(yíng)養(yǎng)液配方中添加少量NaCl,以輕度脅迫刺激CSO合成,能顯著提升韭菜辛辣度,其它品質(zhì)指標(biāo)也明顯改善,產(chǎn)量略增。深入研究證實(shí)鹽脅迫激活了轉(zhuǎn)錄因子AtubHLH1和AtuB3及CSO合成的關(guān)鍵酶基因AtuFMO1轉(zhuǎn)錄,共同促進(jìn)CSO積累。此外,團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)谷氨酸和天冬氨酸是韭葉的優(yōu)勢(shì)游離氨基酸,鹽脅迫使谷氨酸含量增加,韭葉鮮味更濃?;谏鲜鼋Y(jié)果,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了微咸栽培模式,增味提質(zhì)效果明顯,并為發(fā)展其它水培蔬菜的高品質(zhì)栽培提供了有益借鑒。
論文第一作者為我院蔬菜所劉寧研究員,通訊作者為武占會(huì)研究員和劉寧研究員,論文寫作過程中得到了劉明池研究員和何洪巨研究員(加工所)的悉心指導(dǎo),團(tuán)隊(duì)的梁浩高級(jí)工程師、王寶駒副研究員、季延海高級(jí)農(nóng)藝師、謝龍博士、佟靜博士、客座碩士生胡瞞瞞和韓貝貝等人參與了本項(xiàng)研究工作。該課題得到了國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、北京市財(cái)政專項(xiàng)、“青年英才”計(jì)劃、“青年基金”、“科創(chuàng)基金”等項(xiàng)目的共同資助。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.3389/fnut.2022.1000271