调整蔬菜的基因或许能让它们更美味——而且你很快就能品尝到
如今的球芽甘蓝的味道可能比你童年记忆中的要好。这并不是因为你在长大后更懂得欣赏它的味道，而是因为一种新的品种已经取代了原来的蔬菜。你可以感谢植物育种者带来了这一改变。如今，现代育种者借助新的基因编辑技术，正努力复制球芽甘蓝的这种“再造”过程。在20世纪90年代末，科学家发现了一种被称为葡糖苷的特定化学物质，正是它们使球芽甘蓝尝起来苦涩。植物育种者开始种植那些以前因产量低而被丢弃的旧种子，以筛选出含有较少这类化合物、味道更好的品种。然后，他们将这些味道好但产量低的植物与现代高产个体进行杂交，直到找到一种既能大量产出又美味的球芽甘蓝，从而将原本备受嫌弃的蔬菜变成了广受欢迎的配菜。但其他蔬菜的表现却不尽人意，这是因为大多数育种决策更倾向于对种植者有利的植物性状，而非对食用者。佛罗里达大学园艺学荣休教授、专攻番茄研究的哈里·克里说：“我认为，目前大多数育种计划都把重点放在抗病性上，因为这是影响农民能否种植该作物的关键因素。” “而品质性状则几乎被完全忽视了。”此外，专注于消费者作物的育种者还必须面对转基因（GMO）问题所引发的争议。尽管如今所有被驯化的物种都与它们的祖先有不同的基因，但在农业领域，“转基因”特指含有从完全不同物种中导入基因的植物，这些变化受到更严格的监管。但更新的技术正在让育种者可以基于植物本身的基因组进行操作，做出细微调整，而不会触发复杂的规则。味道是个难以精准定位的目标，因为不同人对味道的偏好不同，即使在最佳条件下，味道品质的复杂性也远超产量等指标。克里说：“我们投入了大量时间和资金来弄清楚味道到底是什么，但大多数育种计划都缺乏测量这些因素的能力。”不过，随着诸如CRISPR基因编辑和成本低廉的DNA测序等新技术的发展，人们对提升味道的兴趣正在逐渐增长。康奈尔大学的苹果育种专家苏珊·布朗说：“现在是果树和蔬菜育种者最好的时代，因为我们拥有了更多的工具和方法。”一些公司开始利用这些工具来应对打造更好口味蔬菜的挑战。其中一家公司Pairwise正在针对困扰球芽甘蓝的相同成分进行研究：葡糖苷。但这次，研究人员的目标是改良沙拉蔬菜，并且他们拥有基因编辑技术的支持。尽管羽衣甘蓝非常健康，但很多人更喜欢味道没那么苦的罗马生菜或冰山生菜。因此，Pairwise的科学家设法用CRISPR技术编辑一种类似羽衣甘蓝的芥菜，以迎合大众的口味偏好。他们希望关闭编码一种名为黑芥子酶的酶的基因，这种酶在叶片被咀嚼时会分解葡糖苷，产生苦味。其结果是该公司今年推出的一种名为“Conscious Foods”的更健康、苦味更少的绿叶蔬菜。Pairwise的联合创始人兼首席执行官汤姆·阿达姆斯表示，这正是风味导向基因编辑大有作为的一个例子。他说：“从基因编辑的角度看，我认为味道的关键在于可以去除人们不喜欢的东西。” “但要想创造出真正复杂的、美味的味道，就困难多了。”阿达姆斯认为，要打造更复杂的味道，传统的育种方法仍然是最佳路径。传统育种方法也是另一项高科技风味提升计划的核心，该计划旨在扭转导致我们得到无味蔬菜的思维方式。Plenty公司不再专注于培育能经受农业系统中储运要求的品种，而是大幅缩小了从田间到餐桌的距离。Plenty公司联合创始人兼首席科学官奈特·斯托雷说，他们的植物是在靠近消费者的室内垂直农场中种植的，因此蔬菜能够保持更新鲜。当Plenty决定从绿叶蔬菜开始时，他说，团队在他们的设施中种植了数千种传统育种的品种。然后，研究人员只采用了那些在他们系统中产生最美味作物的品种，而不是试图开发新品种。斯托雷说：“没有必要重新发明轮子，我们只需要筛选所有现有的‘轮子’，找到最适合我们系统的。”然而，这种方法并不总是有效。该公司无法找到一种能在其设施中良好生长的番茄，因此正在通过加速传统育种的方式，开发自己的品种。番茄是一个受欢迎的目标。第三家公司Sound Agriculture正在利用表观遗传学技术，创造更美味的番茄——通过改变基因的表达方式，而非基因本身。与Pairwise剔除产生干扰风味的酶的基因序列不同，Sound Agriculture正在“编程”基因的表达。这种方法通过减少基因序列的可转录性，从而抑制不良化合物的生成。Sound Agriculture的联合创始人兼首席技术官特拉维斯·贝耶表示，精确掌握如何修改表达以实现理想效果仍处于发展阶段。“植物表观遗传学的科学非常令人兴奋，而且其发展也非常迅速。”他说。该公司首个表观遗传种植产品——一种名为Summer Swell的番茄，预计将于今年春季上市。贝耶表示，其他在研项目也涉及绿叶蔬菜，以及一些水果。所有这些蔬菜种植者都希望，超市中更多美味的产品可以促使人们去消费推荐量的水果和蔬菜——而且效果会比几十年来的营养指导更好。“不要浪费时间试图教育人们吃得好。”番茄育种研究员克里说，“只需提供他们愿意吃、味道更好的产品。”
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