现在，来自三大洲的研究人员——包括圣路易斯华盛顿大学的生物学家——已经绘制出了一种关键蛋白质的晶体结构，这种蛋白质使芸苔属植物的代谢物产生苦味。本月发表在该杂志上的一项研究植物细胞是这种蛋白质如何进化的第一个快照，并在这种农业上重要的植物群中产生了如此多样化的副产品。

这些结果可以与正在进行的育种策略一起使用，以操纵作物的营养和味道。

这项新工作是由印度新德里国家植物基因组研究所的研究员Naveen C. Bisht与华盛顿大学艺术与科学生物学教授Joseph Jez和德国耶拿马克斯普朗克化学生态学研究所的Jonathan Gershenzon长期合作发起的。爱博网投领导者

杰斯说:“所有的芸苔类植物——无论是印度芥菜、拟南芥、西兰花还是抱子甘蓝——都会产生这种辛辣的、有硫磺气味的化合物——硫代葡萄糖苷。”这些化合物长期以来一直被认为是一种天然的害虫防御剂。

“植物需要反击，”杰斯说。“他们什么都不会做，但他们可以制造东西。”

“不同的植物中硫代葡萄糖苷有不同的特征，”他说。“问题一直是，你能否修改它们的模式，创造出新的东西。如果昆虫正在吃你的植物，你能改变概况，得到一些可以防止作物损失的东西吗?”

但硫代葡萄糖苷的数量令人生畏:在芸苔属植物中发现了近130种不同的硫代葡萄糖苷。属内的每一种植物都“收集”了几种不同种类的硫代葡萄糖苷——它自己的味道混合物——所有这些都是特定蛋白质的次级代谢产物。

研究人员几十年前就知道这种蛋白质的核心作用。但在这项研究之前，没有人能够完成x射线晶体学的详细绘制。

这项新研究由华盛顿大学杰斯实验室的博士后罗山·库马尔(Roshan Kumar)共同领导，利用遗传学、生物化学和结构生物学来帮助解开硫代葡萄糖苷进化和多样化的分子基础。爱博网投领导者

“硫代葡萄糖苷来源于氨基酸，”库马尔说。“基因延伸是在所有芸苔中提供硫代葡萄糖苷谱多样性的重要步骤之一。它决定了(植物)将形成哪种硫代葡萄糖苷。”

在这项新研究中获得的见解是朝着培育出一种更温和的芥末或一种没有苦味的西兰花迈出的重要一步。

但是它能帮助我们吃蔬菜吗?

也许吧。库马尔说，大多数研究人员感兴趣的是在种子中修改硫代葡萄糖苷的潜力，而不是在甘蓝植物的茎或叶部分。

主要的油籽作物芸苔属植物juncea在世界的温带和亚热带地区，相关的油菜籽被用来制作食用油。植物育种者试图调整这些作物中硫代葡萄糖苷的含量，这样富含蛋白质的种子饼剩余物就可以用作牛和家禽的饲料补充。

库马尔说:“如果你减少整个植物中的硫代葡萄糖苷，它就会变得容易受到害虫和病原体的影响。”“这就是为什么需要对硫代葡萄糖苷进行智能工程的原因。”