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苦瓜是大家经常食用的一种蔬菜，为葫芦科苦瓜属一年生攀援状草本，苦瓜因味苦而得名。苦瓜的成熟果肉和假种皮除了食用外，其根、藤及果实还可以入药，有清热解毒的功效。苦瓜在民间经常被作为治疗糖尿病的传统植物药方。近年来相关研究也表明，苦瓜提取物具有降血糖和抗病毒等功效。苦瓜的苦味物质是什么?苦瓜的苦味物质属于葫芦烷型三萜化合物，从苦瓜不同组织和器官中提取的葫芦烷型三萜化合物已超过150种，被证明具苦味的有4种[1]。

研究人员对栽培苦瓜自交系“大沥-11”和野生苦瓜自交系TR进行了全基因组测序，并对来自全球16个国家的187份苦瓜种质进行了重测序，揭示了果实较大的栽培苦瓜charantia并不是来源于野生苦瓜macroloba，而是来源于果实较小的栽培苦瓜muricata[2]。进一步分析表明，苦瓜中不存在葫芦科其他瓜类作物中苦味物质合成相关的Bi基因簇，且调控位点没有受到明显的人工选择。

葫芦科植物除苦瓜外，还有多种具有苦或不苦两种果实的植物，如黄瓜和西瓜等。造成葫芦科果实具有苦味的主要物质为葫芦素A、B、C、D和E，葫芦素是一类高度氧化的四环三萜化合物。葫芦素A和C只在黄瓜属中被发现，甜瓜苦味的主要物质葫芦素B，西瓜苦味的主要物质葫芦素E，和前述苦瓜的苦味物质有所不同[1, 3]。平时大家在吃黄瓜的时候，经常吃到瓜蒂附近位置感到有苦味。造成黄瓜出现苦味的主要物质是三萜化合物葫芦素C，2014年，Science杂志发表了Biosynthesis, regulation, and domestication of bitterness in cucumber的研究论文，论文揭示了黄瓜苦味合成、调控及驯化的分子机制[4]。

通过全基因组关联分析对115份黄瓜核心种质资源重测序分析发现了与叶片苦味紧密连锁的SNP位点，该位点导致Csa6G088690 基因（Bi）393位的氨基酸从半胱氨酸变为酪氨酸，该基因为2,3氧化角鲨烯环化酶，负责催化苦味合成第一步关键限速步骤，基因突变可使叶片从有苦味变成无苦味。在115份核心种质资源果实中，Csa5G157230的表达量与Bi表达量及苦味物质含量呈正相关，是果实中特异调控苦味合成的“开关”基因（Bt基因），该基因突变后使果实中Bt表达量下降，最终导致果实中苦味含量减少，并在人工驯化的情况下被固定下来[3, 4]（本文来自本文科学网博文，有删减）。

主要参考文献：1、苦瓜苦味物质及其生物合成研究进展，园艺学报，2015，42 (9)：1707–1718。 2、Whole-genome sequencing provides insights into the genetic diversity and domestication of bitter gourd (Momordica spp.). Horticulture Research, 2020, 7: 85。3、黄瓜苦味物质的代谢调控与合成生物学，生命科学，2015,27（8）:1092-1094。4、Biosynthesis, regulation, and domestication of bitterness in cucumber. Science, 2014, 346: 1084-8