因为辣，辣椒可以让食草动物避免三舍而不咀嚼种子；也因为辣，辣椒深受美食爱好者的追捧。《舌尖上的中国》曾经说过，辣不是一种味道

　　因为辣，辣椒可以让食草动物避免三舍而不咀嚼种子；也因为辣，辣椒深受美食爱好者的追捧。《舌尖上的中国》曾经说过，辣不是一种味道，而是一种被刺激诱发的感觉。真的是这样吗？

　　走近科学

　　中国科学家解密“辣基因”

　　完成全基因组测序，构建高密度连锁图谱

　　最近，由贵州省遵义市农业科学研究所领导的科学家团队完成了第一个高质量的辣椒参考基因组测序，使辣椒“辣基因”天下大白。

　　据了解，遵义市农业科学院选择的辣椒品种是全基因组序列测序的辣椒品种“遵辣1号”和来自墨西哥的野生物种“Chiltepin”。研究人员是对的“遵辣1号”和“Chiltepin”对全基因组进行测序，构建了高密度的连锁图谱，并组装了高质量的基因组精细图谱。两个基因组的大小约为3.3Gb，有35336个基因和34476个基因，12对染色体，约90%的基因锚定在这些染色体上。

　　辣椒碱主要由辣椒素和二氢辣椒素组成，能产生辣椒果实独特的辣味。研究人员在辣椒中发现了51个参与辣椒素生物合成的基因家族。虽然这些基因家族在西红柿、土豆和拟南芥中也有同源基因，但一些关键基因在辣椒中有明显的复制数量。通过对不同辣椒相关转录组数据的比较分析，推测AT3-D1和AT3-D2基因的协同作用可能负责辣椒素的最终合成，合成并积累不同含量的辣椒素，这可能是与辣椒素积累相关的关键因素，可以决定不同品种辣椒的辣度。

　　研究人员进一步分析了辣椒品种的基因序列及其在水果中的表达，发现AT3-D1基因编码区域（可翻译成蛋白质序列）部分序列丢失，导致蛋白质翻译过程异常，不能合成与辣有关的物质，这就是为什么一些辣椒品种不辣。

　　PaulBo，美国农艺学会主席，新墨西哥州立大学辣椒研究所所长Sland教授认为，以中国科学家为主导的优质辣椒基因组地图的完成为辣椒研究开辟了新的一页。该地图将促进辣椒抗性、质量等重要农业性基因的定位研究，为分子育种改良辣椒品种奠定基础，促进茄科植物的进化研究，以及果实发育机制等基础生物学研究。

　　辅宏璞

　　一家之言

　　育抗病品种的选择是当务之急

　　覃成

　　近年来，随着我国辣椒产业的蓬勃发展，由于耕地数量有限、土地、气候等条件的限制以及对高产高效的追求，辣椒多年的持续种植使得土地难以轮作。全国各地的辣椒连作障碍越来越严重（同一作物或近缘作物连作后，即使在正常管理条件下，也会出现产量减少、质量差、生育能力差的现象，这是连作障碍)。辣椒连作障碍的主要症状是病毒病、疫病、青枯病等致病菌的持续积累，导致病情恶化，严重影响辣椒的产量和质量，制约了我国辣椒产业的快速发展和转型升级。

　　上述三种主要病害的致病菌在土壤中长期存活（旱地为3~5年）。即使通过改善栽培措施和种植结构，以及化学防治与生物防治相结合，也难以达到明显的防治效果，使其自发现以来一直是麻烦辣椒生产的主要问题，深受国内外研究人员的关注。

　　从“植物健康管理”从角度看，辣椒抗病品种的选择被认为是最紧迫、最有效、最环保的出路，即寄主的抗病性是目前预防疾病最有效的途径之一。通过传统杂交育种技术选择辣椒抗病新品种（6~7年，甚至更长），结合经典遗传学、现代分子生物技术和传统杂交育种技术，将大大提高辣椒抗病育种效率（3~4年），是解决辣椒连作障碍的最佳途径。

　　帮打听

　　辣椒为什么辣？辣椒辣味的遗传分子机制是什么？野生辣椒和驯化后的辣椒有什么区别？带来辛辣的味道“辣基因”还有哪些蔬菜？中国辣椒育种人员最近关注的焦点是什么？遵义市农业科学院秦成博士针对一系列大家感兴趣的问题，逐一回答。

　　为什么西红柿基因同源不辣？

　　研究表明，辣椒基因组包含大量的重复序列，约为2.7Gb(占基因组大小的81%)，远高于西红柿(479mb，61%)和土豆(399mb，61%)的含量，主要是Gypsy(54.5%)和Copia(8.6%)。进一步的进化分析表明，Gypsy在大约30万年内大规模扩张和复制，导致辣椒基因组是西红柿和土豆基因组的4倍。

　　通过比较辣椒及其近亲植物番茄的基因组，发现这两种植物都有刺激性辣椒素的基因，但西红柿含有四种无功能副本，七种无功能副本和一种有效的基因副本。

　　在对辣椒与其他茄子植物的比较基因组和进化分析中，研究人员还发现辣椒和西红柿、土豆，经历了三倍事件和全基因复制事件，但茄子分化辣椒分支没有全基因组复制，进一步证实辣椒基因组扩张是由近期重复序列扩张复制引起的。辣椒基因组与土豆和西红柿相比，产生了大量的重排和异位事件。

　　解读

　　辣椒有多难？

　　虽然每三个人中大约有一个吃辣，辣椒是一种重要的经济作物，但世界对辣椒的基础研究相对较弱，与茄科的西红柿、土豆和其他作物相比有明显的差距。原因是由于辣椒的基因组大而非常复杂，辣椒基因组的测序应突破三个困难：获得高纯合物材料、基因组装和生物故事解释。

　　研究人员最终选择了以下生物学问题：辣椒基因组扩大的原因，有助于解释辣椒基因组的进化；茄子科的进化有助于研究辣椒在茄子科和单叶植物中的进化地位；人工选择的分子痕迹，为辣椒分子育种提供了重要的基因资源。通过对辣椒和西红柿果实发育全过程的比较分析，获得了与辣椒果实成熟后生物学特性相关的候选基因，为辣椒进行分子标记辅助育种提供了重要的基因资源。

　　未来的辣椒是什么样子的？

　　目前，我国辣椒育种仍以传统杂交育种为主，生物技术辅助育种水平相对较低，主要有两个原因：辣椒分子研究严重滞后于番茄、黄瓜、卷心菜、土豆等主要作物和其他大宗蔬菜；缺乏核心种质资源和重要经济特征的整体研究，深入研究如不孕、恢复、抗病等。辣椒基因组图谱的发布促进了辣椒抗性、质量等重要农业艺术性基因的定位研究，为分子育种改进辣椒品种奠定了基础，也促进了茄科植物的进化研究和果实发育机制等基础生物学研究。

　　下一步辣椒研究的重点是如何通过上游理论研究和下游应用研究，指导辣椒分子育种，选择好的杂交品种，真正为增加人们收入创造机会，科学研究实现其基本社会价值。准确识别和评价辣椒种质资源，挖掘抗病候选基因，加快抗病分子育种，尽快解决制约我国辣椒产业快速发展转型升级的重大问题，是我国辣椒育种人员最近关注的焦点。

　　王蕾 本报记者 缪翼

　　链接

　　辣椒会辣手

　　事实上，人们所说的辛辣味道不是一种味道，而是一种疼痛。它是一种刺激细胞的化学物质，如胡椒素，在大脑中形成一种类似于燃烧的微量刺激的感觉，而不是味蕾。因此，只要有神经能感觉到的地方，你就能感觉到辛辣。

　　为什么吃辣会上瘾？

　　当辣椒的辛辣味道刺激舌头和口腔的神经末梢时，身体的神经系统会反射性地加速心跳、唾液和汗液分泌和胃肠蠕动。与此同时，兴奋的刺激会使大脑释放内啡肽，然后继续进食，大脑会认为有疼痛，所以释放更多的内啡肽。内啡肽能促进大脑中的另一种物质——多巴胺是一种脑内分泌，相当于每个人体内的多巴胺分泌“奖励系统”，它是一种类似肾上腺素的物质，能在短时间内影响一个人的情绪，令人兴奋。所以享乐主义的大脑让人吃辣“上瘾”，以至于闻到浓烈的辣味就有吃的冲动。

　　辣出来的热是幻觉

　　即使在室温下，吃辣椒也会产生一种“火热”为什么会有烧灼感？因为感觉。辣椒中含有一种叫做辣椒素的活性化学物质，科学家们发现它能刺激口中一种叫做VR1的受体，然后剥离感应神经元的电子，发出辛辣刺激的信号。然而，VR1受体本身并没有感知到辣椒素的存在，而是主要是热感应。因此，当VR1受体受到辣椒素的刺激时，大脑的最终信号就像喝热水一样燃烧。这不是真正的燃烧，而是神经受体“迷惑”燃烧后的幻觉。

　　中国重辣版图

　　西南大学历史地理研究所蓝勇教授在分析了中国辛辣食物的味道后，绘制了中国“吃辣”版图。“重辣区”包括四川、湖南、湖北、贵州等地。

　　贵州辣，品种齐全，辣得刻骨铭心，让人想起胃就会绞痛；云南德宏拥有世界上最辣的辣椒品种，即云南象鼻涮涮涮，辣度是朝天椒的20倍～30倍；四川注重辣椒进入菜肴的味道，辣味在红油中；湖南人用新鲜辣椒或干辣椒烹饪，没有辣不开心；湖北各地的辣菜介于干辣和辣之间，家家户户都喜欢辣；江西有一个地方可能是中国吃得最辣的地方，那就是萍乡，这个地方煮粥炖汤都要放辣椒；广西气候非常适合种植高辣椒，辣椒是人们生活和饮食中不可或缺的一部分。