我国科研团队找到桃子味甜的基因密码

2025-07-04 21:00:05 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 吴纯新 通讯员 江珊

7月4日,记者从中国科学院武汉植物园获悉,该植物园韩月彭研究员团队揭开了桃子为什么甜的一个关键秘密,发现了一个控制桃积累蔗糖的“分子开关”,一个名为PpbZIP18的特殊蛋白质(属于位于桃果实糖含量QTL位点的I亚组bZIP转录因子)扮演着核心角色。相关研究成果日前在线发表于《分子园艺》。

这个蛋白质位于控制桃果实糖含量的关键基因区域。有趣的是,这类蛋白质过去被认为和抗病或开花有关,和糖积累挂钩还是首次被发现。

桃子的甜度高低是决定风味好坏的最重要因素之一。桃的甜味主要来自蔗糖,但之前人们并不完全清楚桃如何将蔗糖积累起来。

韩月彭介绍,对该转录因子生物学功能进行解析发现,PpbZIP18通过激活蔗糖合成酶基因PpSuSy1和糖转运蛋白基因PpST1的表达来调控桃果实中蔗糖的积累,其中PpSuSy1基因控制蔗糖的合成,而PpST1基因属于pGlcT/SGB1糖转运体亚家族。酵母互补实验表明,PpST1基因具有转运蔗糖的功能,首次证实了pGlcT/SGB1亚家族的糖转运功能。

该研究还发现,脱落酸处理可导致PpbZIP18表达量显著增加,但PpbZIP18启动子区缺乏典型的脱落酸响应元件ABRE。通过酵母单杂交筛库,发现一个受脱落酸诱导的NAC转录因子PpNAC73能够结合到PpbZIP18的启动子上,从而激活其表达。同时,PpNAC73可与ABRE转录因子PpABF5互作,协同调控PpbZIP18的转录。综上,该研究揭示了脱落酸信号介导PpNAC73/PpABF5-PpbZIP18模块调控桃果实蔗糖积累的分子机制。

这项研究不仅让我们更深入地理解了桃果实变甜的分子机制,特别是植物激素脱落酸如何指挥糖分积累,还为未来培育更甜、风味更好的桃新品种提供了重要的理论依据和基因资源。

责任编辑:陈可轩

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