榴槤為什麼這麼香？基因組測序揭開榴槤氣味之謎

撰文 | Emma Young

翻譯 | 施懌

審校 | 吳非

一些人喜歡，一些人避之不及。如果有一種水果配得上如此極端的評價，那就一定非榴槤莫屬了。為什麼榴槤的氣味如此獨特？最近，科學家獲得了榴槤(Durio zibethinus)的完整基因組測序結果，榴槤擁有獨特氣味的原因也終於揭曉。這些由新加坡、馬來西亞和中國香港科學家報道的榴槤基因組，也讓科學家得以鑒別與榴槤抗病性和抗旱性有關的基因。這些信息對於以榴槤為主要作物的東南亞種植園而言至關重要。

作為一種相當流行的水果，榴槤在新加坡和馬來西亞的賓館和公共交通場所都被禁止食用，原因是它濃郁而帶有刺激性的氣味。「這種獨特的氣味常常被描述為與腐敗的洋蔥、臭雞蛋、硫磺或者炸蔥頭類似，」來自杜克-新加坡國立大學醫學院的遺傳學家Bin Tean Teh說，「第一次聞到榴槤氣味的人常常誤以為那是什麼氣體或污水泄漏的味道。」由他帶領的研究組於10月9日在《自然·遺傳學》期刊上發表了榴槤的全基因組測序結果。

研究組選取了貓山王榴槤（Musang King）來做基因組分析，這種榴槤在新加坡和馬來西亞被譽為佳肴。測序結果顯示，榴槤與棉花和可可的親緣關係非常接近，但相比於後兩種植物，榴槤基因組中擁有更多與揮發性硫化物的生物合成相關的基因拷貝，這種硫化物分子構成了榴槤氣味的主要成分。對基因表達進行的研究顯示，相比於另外兩種榴槤（包括更甜的金枕榴槤），貓山王榴槤中硫化物代謝途徑和氣味相關代謝途徑都更活躍。

榴槤有兩百多個價格相差懸殊的不同品種，這一最新研究有助於開發鑒定不同品種榴槤的方法，馬來西亞諾丁漢大學的熱帶生態學家Ahimsa Campos-Arceiz說。他還提到這一研究有助於種植出「更新奇有趣」的榴槤新品種。

類似硫磺的氣味

研究結果還表明，這種帶來刺激性硫磺氣味的二硫化物在榴槤中的含量，隨著榴槤與成熟相關基因的表達升高而增加。在成熟的榴槤果實中，與硫磺合成相關的一種主要基因的表達量比榴槤植株的其他部位高出2000倍以上。

榴槤中為什麼會出現這種變化？Campos-Arceiz領導的研究組曾於10月3日發表過一篇論文，認為瀕危的小狐蝠（Pteropus hypomelanus）是馬來西亞熱帶榴槤的一類重要授粉者。他認為榴槤果實擁有的特殊氣味可能是為了吸引野生環境中特定的消費者。「榴槤演化出的這種獨特、能夠遠距離傳播的氣味就像一種廣告，吸引那些在熱帶雨林中分布密度很低的動物，告訴它們這兒有成熟的水果。」Campos-Arceiz還補充道，由蝙蝠授粉、由大象傳播的特性表明，榴槤是動植物間合作的一個「漂亮的例子」。

除本研究關注的榴槤（我們能吃到的榴槤都是這個物種）外，榴槤屬中還有至少30個物種，其中一些是可食用的，另一些則不可食用。「很遺憾，在其他榴槤物種中有些已經瀕危了，」同樣來自杜克-新加坡國立大學醫學院的細胞生物學家，測序論文的共同作者Patrick Tan說，「我們希望能與榴槤種植區的其他專家合作開展研究，來測序這些其他榴槤物種的基因組，以保護它們的生物多樣性，更好地認識這些迷人的植物。」

原始論文：Teh, B. T. Nature Genet. http://dx.doi.org/10.1038/ng.3972 (2017)

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