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代谢物决定了蔬菜水果的营养价值、色泽、口感及抗病性。以西红柿为例，不同品种表现出皮厚耐贮藏或皮薄易腐烂、偏酸富含维生素C或偏甜口感佳等差异，这些品质差异的根源在于植物体内代谢物的组成和含量。

近期，中外科学家合作发表在英国《自然—遗传学》杂志上的一项研究，首次系统揭示了植物代谢物差异的遗传基础。中国农业科学院的傅静远博士与荷兰格罗宁根大学及瓦赫宁根大学的研究团队，将遗传基因组学的新理论创新性地应用于代谢组学研究，发现约75%的代谢产物差异由遗传因素决定。

研究表明，不同生态型植物的代谢物组成存在显著差异，这不仅影响植物的营养品质和抗病能力，还增强了其对环境的适应性。代谢组学作为继基因组学和蛋白质组学之后的重要学科，通过分析生物体内代谢物的种类、分布及动态变化，揭示了生物代谢的调控规律，为优化作物品质和抗逆性提供了理论依据和技术支持。

研究团队以拟南芥这一植物界的模式生物为研究对象，分析了14个不同生态型及160个“Ler”和“Cvi”生态型杂交重合体的代谢产物。共检测出约2500种代谢化合物，其中仅13.4%的代谢物在所有生态型中均存在，706种代谢物为生态型特有，853种代谢物仅在杂交重合体中出现。

通过对代谢产物的遗传位点定位，研究人员识别出调控代谢的关键基因位点，为作物育种提供了新的遗传资源和策略。这一方法不仅有助于全面解析代谢途径，还能发现新的代谢物及其合成途径，推动代谢工程和生物技术在农业中的应用。

傅静远博士指出，拟南芥的研究成果可推广至粮食作物及花卉、蔬菜等多种植物。研究发现，类黄酮代谢相关的新基因仅存在于生态型“Ler”中，表明不同生态型具有独特的代谢基因资源。传统代谢途径研究多为片段式，现结合遗传学和生物信息学技术，犹如打开了一扇通向全局理解的大门，有助于快速定位水稻、小麦、玉米等作物的同源基因，显著提升育种效率，推动农业生物技术进步。

该研究对未来农业发展具有重要意义。例如，未来可根据不同代谢特质定制营养成分丰富且适应性强的水稻品种，实现精准营养和个性化农业生产。

《自然—遗传学》杂志评审认为：“此项研究为代谢组学领域带来了重大突破，揭示了代谢调控的特异性、构成性、发展性及生理性特征，具有重要的科学价值和应用前景。”