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貓山王基因組揭榴槤氣味來源之謎:吸引動物傳播種子

2017/10/10 — 13:31

資料圖片:榴槤,網絡圖片

資料圖片:榴槤,網絡圖片

榴槤 (Durio zibethinus) 貴為東南亞果王,但其氣味並非人人頂得住。究竟這種有人覺得是臭腳味的氣味對榴槤有什麼好處呢?最新刊於《自然 — 基因》的榴槤基因組報告就首度發現氣味來源的基因。

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原產於東南亞的榴槤,為巨型熱帶常綠喬木,其有刺果實形狀多為長橢圓形或圓形,顏色為綠色至棕色,果肉則呈淺黃色。由於人類對榴槤氣味有非常極端的評價,不少東南亞國家如泰國、馬來西亞和新加坡都禁止酒店、飛機或餐館等打開榴槤。

該研究由香港、新加圾以及馬來西亞學者合作,使用現時最受歡迎、俗稱貓山王的馬來西亞榴槤排序基因組。結果發現,榴槤有約 4.6 萬個基因,比人類的 2.3 萬個多出近一倍,在 65 萬年前與棉花、可可樹基因關係密切。不過,榴槤後來演化出有更多涉及合成揮發性硫化合物的基因 (Methionine gamma-lyase) 。

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硫化合物是榴槤氣味的主要成份,研究亦顯示,與另外兩個熱帶榴槤品種,包括金枕頭 (Monthong) 相比,貓山王香味相關的基因被開啟得更多。其中隨著成熟基因表現 (gene expression) 增加,榴蓮會產生得更多二硫化物 (disulfie) 。在熟透的榴蓮果實中,有一種主要硫化合物合成基因表現,比榴蓮樹其他部份高 2,000 倍。

為何榴槤會產生這麼多的硫化合物?熱帶生態學家 Ahimsa Campos-Arceiz 團隊早前的研究顯示,因為熱帶雨林中的動物密度非常低,野生榴槤需要散發強烈味道吸引特定動物如黑喉狐蝠 (Pteropus hypomelanus) 授粉、大象等吃下傳播種子。

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除了 D. zibethinus 之外,榴槤屬還有至少 30 個物種,雖然部份為不可食用,但當中已有幾種是瀕危物種。有份參與排序貓山王基因組的細胞生物學家 Patrick Tan 指,希望與東南亞專家合作,盡快了解榴槤屬基因組,以保護其多樣性;研究亦能研發新的、較受人歡迎的榴槤。

來源:
Nature, How the durian got its sulfuric stench, 9 October 2017
Phys.org, What makes the durian fruit stink? Cancer scientists crack the durian genome, 9 October 2017

報告:
Teh, B.T., Lim, K., Long, C.H. & et al. (2017). The draft genome of tropical fruit durian (Durio zibethinus). Nature Genetics (2017). doi:10.1038/ng.3972
Aziz, S.A., Clements, G.R. & et al. (2017). Pollination by the locally endangered island flying fox (Pteropus hypomelanus) enhances fruit production of the economically important durian (Durio zibethinus). Ecol Evol. 2017;00:1–15. doi: 10.1002/ece3.3213

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

 

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