近日,北京市農林科學院蔬菜所栽培與設施科研團隊國際學術期刊《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。該項研究發(fā)現(xiàn)輕度鹽脅迫能夠促進韭菜的風味相關次生代謝物積累,并據此創(chuàng)新了微咸栽培技術,使水培韭菜辛辣風味達到露地栽培韭菜水平,為解決水培韭菜“味淡”的產業(yè)難題,提供了一項輕簡實用的技術方案,進而通過揭示該技術的分子機理,為技術應用推廣提供了科學理論支撐。
蔬菜所栽培團隊首創(chuàng)韭菜水培生產技術,有效解決了農藥殘留超標的產業(yè)頑疾。然而,栽培方式改變導致水培韭菜辛辣度降低、風味不足,其主要原因是在于韭葉中的風味物質前體分子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品。水培韭菜“味淡”嚴重影響著消費者的購買意愿和農戶的種植收益,困擾著本產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為攻克韭菜“味淡”的產業(yè)難題,科研團隊受到農諺“順境出產量,逆境出品質”啟發(fā),經過反復試驗篩選,發(fā)現(xiàn)在原營養(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,其它品質指標也明顯改善,產量略增。深入研究證實鹽脅迫激活了轉錄因子AtubHLH1和AtuB3及CSO合成的關鍵酶基因AtuFMO1轉錄,共同促進CSO積累。此外,團隊還發(fā)現(xiàn)谷氨酸和天冬氨酸是韭葉的優(yōu)勢游離氨基酸,鹽脅迫使谷氨酸含量增加,韭葉鮮味更濃?;谏鲜鼋Y果,團隊創(chuàng)新了微咸栽培模式,增味提質效果明顯,并為發(fā)展其它水培蔬菜的高品質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,團隊的梁浩高級工程師、王寶駒副研究員、季延海高級農藝師、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研究工作。該課題得到了國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系、北京市財政專項、“青年英才”計劃、“青年基金”、“科創(chuàng)基金”等項目的共同資助。
相關論文信息:https://doi.org/10.3389/fnut.2022.1000271