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中外学者发现一个兼顾贮运性和营养价值的调控因子

发布时间:2021-08-26来源:浙大新闻办作者:柯溢能0

果实软化是成熟的重要特征之一,直接影响贮藏物流和货架寿命,与商品性密切关联,一直以来是果实采后生物学和贮藏物流领域备受关注的热点科学和产业问题。

现代育种往往以牺牲果实品质为代价,丢失了许多传统的优良性状,如风味、芳香和营养等。生物技术已是果实性状改良的重要路径。控制果实采后乙烯生成是最常用的手段,如ACS/ACO反义番茄,基于

成熟突变体(rinripening inhibitor)的杂交策略,都能通过降低乙烯生物合成进而延缓果实成熟,延长货架期,但通常带来的结果是果实成熟进程受到抑制,果实风味和营养丢失。回归传统风味正成为果实品质改良的新趋势。

浙江大学果实品质生物学团队与美国康奈尔大学BTI(Boyce Thompson Institute)合作,通过大数据分析,挖掘了一个新型转录因子SlLOB1研究表明SlLOB1可以转录调控下游一系列细胞壁降解酶、细胞壁修饰酶和细胞壁结构蛋白编码基因。基因功能验证显示,沉默SlLOB1可延缓果实软化进程,红果期的硬度为对照的2倍多,且番茄红素增加了60%,同时不影响果实正常成熟和软化;过表达SlLOB1,可激活下游细胞壁基因,促进果实提早软化。

不同于以往鉴定的成熟软化调控因子,SlLOB1主效调控果实软化,且不依赖乙烯,并可以促进果实中番茄红素积累,是一个调控果实成熟软化的全新通路。

这一研究结果近日在《美国科学院院报》(PNAS)发表。浙江大学农业与生物技术学院石艳娜博士为论文第一作者,浙江大学陈昆松教授和美国康奈尔大学Jim Giovannoni教授为共同通讯作者。

沉默SlLOB1基因的果实表型

SlLOB1沉默果实绿果期没有差异(左上)转色和红果期果肉胶质不溶解且果实积累更多番茄红素(左下);SlLOB1沉默果实呈现Cnr-like质地特征直接漂浮水面(右)

中外学者的这项研究结果为延缓果实软化,延长货架寿命,并丰富营养品质提供了关键靶标,同时也为平衡果实贮藏物流性状改良与食用品质改善提供了一个新路径。

该研究得到国家重点研发计划项目(2016YFD0400102)和“111”引智基地资助(B17039)。