野生的甜瓜又酸又苦，怎么驯化能让它又大又甜？在青岛农业大学园艺学院，有这样一位博士研究生，从硕士到博士的七载求学时光里，他的日常是泡在实验田摘瓜、测序，并对着电脑和几亿条DNA序列“死磕”。从野生甜瓜基因组，到栽培甜瓜的“完美基因组”，再到解锁酸味、苦味和瓜皮条纹的遗传密码，他将日夜钻研的心血化作一篇篇登上国际顶刊的学术论文。

陈新秀，园艺学院园艺学2022级博士研究生。目前以第一（含共同）作者在《Theoretical and Applied Genetics》《The Plant Cell》《Plant Biotechnology Journal》 《Horticulture Research》期刊上发表论文4篇。曾获“青岛农业大学第十一届研究生学术论坛一等奖” “青岛农业大学优秀硕士学位论文” “何安奖学金” “园艺作物表型计量与遗传育种国际学术研讨会特等奖”等荣誉。

很多人不知道，我们今天吃到的香甜可口的甜瓜，其实是经过了上千年的人工驯化而来。野生的甜瓜不仅个头小、产量低，而且味道又酸又苦，根本无法直接食用。陈新秀的研究生之路，正是从研究这些“不好吃”的野生甜瓜开始的。

陈新秀刚入学时，在园艺学院院长张忠华教授的指导下，他开始系统学习生物信息分析相关知识。当时现有的甜瓜参考基因组多聚焦于栽培品种，拥有丰富优异基因的野生甜瓜种质一直未能被深度解析，这在很大程度上阻碍了甜瓜分子育种工作的开展。所以，陈新秀的第一个任务就是参与野生甜瓜基因组的研究。野生甜瓜保留的最原始的遗传信息，是研究甜瓜驯化历史和重要农艺性状的宝贵资源。但野生甜瓜的基因组极其复杂，就像一本没有目录、字迹模糊的天书。“这就是做研究的乐趣，有时候即使失败，也是一种突破，让你知道这条路走不通。”陈新秀分享。

为了读懂这本“天书”，陈新秀采集和种植了来自世界各地的甜瓜样本，其中一株典型的野生甜瓜引起了他的注意，它的果实酸涩发苦，无法直接食用，通过一系列的讨论和调研，陈新秀推测它留存着甜瓜演化过程中丰富的遗传资源。随后他对这份材料进行了测序、组装和注释，最终成功组装出了一个高质量的代表性野生甜瓜基因组。借助这个野生甜瓜基因组的“地图”，他发现了薄皮甜瓜中特有调控果实酸味的关键遗传变异，揭示了甜瓜酸味控制基因的演化路径，为育种中精确调控果实酸味提供了重要的理论依据，2024年5月，这项研究发表在《理论与应用遗传学》上。

解决了酸味问题后，团队在调研中发现甜瓜生产中的果实变苦问题。“为了提高坐果率，农民经常会使用坐果剂，但使用不当就会导致果实出现苦味，严重影响品质和经济效益。”陈新秀介绍。为找到导致果实变苦的“元凶”，陈新秀将苦味的主要物质葫芦素B含量与果实不同时期的转录组数据进行了大规模联合分析，构建了坐果剂诱导果实中葫芦素B合成的转录因子调控网络，最终发现了一个关键的调控基因，帮助团队成功创制出了使用坐果剂也不会变苦的甜瓜材料。这项突破性成果发表在《植物生物技术杂志》上，为解决生产上果实容易出现苦味的产业问题提供了直接的解决方案。

除了口感，甜瓜的外观也直接影响市场价值。那些带有漂亮条纹和斑点的甜瓜，往往更受消费者欢迎。陈新秀又参与了团队对甜瓜果皮覆纹遗传机制的研究中，并成功鉴定到一个“跳跃”的转座子元件会影响条纹的产生，最终他们克隆出控制甜瓜果皮覆纹形成的关键基因，揭示了其调控机制，为甜瓜外观品质改良提供了新的基因靶标，这项成果最终发表在《园艺研究》上。

虽然积累了基因组拼接的经验，但是在研究过程中，陈新秀发现基因组中的端粒和着丝粒等高度重复区域仍然存在很多缺口，这些区域也存在大量被忽略的遗传信息，随后，他又向更高难度发起了挑战—构建甜瓜的“完美基因组”，利用超长的三代测序技术，一个碱基一个碱基地检查、比对和补充，最终，他终于克服了甜瓜高度复杂区域的困难，成功组装出了“端粒到端粒”的羊角蜜甜瓜基因组，解析了甜瓜基因组中的复杂区域，并结合团队其他组学的全面数据，于2025年11月发表在国际顶级期刊《植物细胞》上。这张甜瓜“高清地图”的绘制完成，为后续甜瓜功能基因研究和分子育种奠定了坚实的基础。

七年的青农时光，陈新秀所在的青岛农业大学园艺学院蔬菜功能基因中心，从最初的几个人，发展到现在拥有国家级领军人才和青年人才的近百人大团队。陈新秀不仅在科研上取得了丰硕的成果，更在这个温暖的大家庭里完成了从一名懵懂的硕士生到一名优秀博士生的蜕变。在这个团队里，陈新秀感受到了浓厚的学术氛围和强大的团队凝聚力。“张忠华老师经常强调，我们做的每一个实验步骤无论多么微小，都可能对最终的研究成果产生决定性的影响，所以要为学真、谦虚学、潜心做。”这种严谨求实的治学态度深深影响着包括陈新秀在内的每一位团队成员。

从最苦最酸的野生甜瓜，到香甜可口的栽培甜瓜；从初入实验室的青涩少年，到独当一面的博士生，陈新秀在青农的“甜蜜”经历，是一段关于坚持、热爱与成长的故事。如今，陈新秀即将博士毕业，继续做园艺学相关的科研工作，为培育出更多更好的甜瓜品种贡献自己的力量。