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中外學(xué)者發(fā)現(xiàn)一個(gè)兼顧貯運(yùn)性和營養(yǎng)價(jià)值的調(diào)控因子

發(fā)布時(shí)間:2021-08-26來源:浙大新聞辦作者:柯溢能5661

果實(shí)軟化是成熟的重要特征之一,直接影響貯藏物流和貨架壽命,與商品性密切關(guān)聯(lián),一直以來是果實(shí)采后生物學(xué)和貯藏物流領(lǐng)域備受關(guān)注的熱點(diǎn)科學(xué)和產(chǎn)業(yè)問題。

現(xiàn)代育種往往以犧牲果實(shí)品質(zhì)為代價(jià),丟失了許多傳統(tǒng)的優(yōu)良性狀,如風(fēng)味、芳香和營養(yǎng)等。生物技術(shù)已是果實(shí)性狀改良的重要路徑??刂乒麑?shí)采后乙烯生成是最常用的手段,如ACS/ACO反義番茄,基于

成熟突變體(rinripening inhibitor)的雜交策略,都能通過降低乙烯生物合成進(jìn)而延緩果實(shí)成熟,延長貨架期,但通常帶來的結(jié)果是果實(shí)成熟進(jìn)程受到抑制,果實(shí)風(fēng)味和營養(yǎng)丟失?;貧w傳統(tǒng)風(fēng)味正成為果實(shí)品質(zhì)改良的新趨勢。

浙江大學(xué)果實(shí)品質(zhì)生物學(xué)團(tuán)隊(duì)與美國康奈爾大學(xué)BTI(Boyce Thompson Institute)合作,通過大數(shù)據(jù)分析,挖掘了一個(gè)新型轉(zhuǎn)錄因子SlLOB1。研究表明SlLOB1可以轉(zhuǎn)錄調(diào)控下游一系列細(xì)胞壁降解酶、細(xì)胞壁修飾酶和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)蛋白編碼基因?;蚬δ茯?yàn)證顯示,沉默SlLOB1可延緩果實(shí)軟化進(jìn)程,紅果期的硬度為對照的2倍多,且番茄紅素增加了60%,同時(shí)不影響果實(shí)正常成熟和軟化;過表達(dá)SlLOB1,可激活下游細(xì)胞壁基因,促進(jìn)果實(shí)提早軟化。

不同于以往鑒定的成熟軟化調(diào)控因子,SlLOB1主效調(diào)控果實(shí)軟化,且不依賴乙烯,并可以促進(jìn)果實(shí)中番茄紅素積累,是一個(gè)調(diào)控果實(shí)成熟軟化的全新通路。

這一研究結(jié)果近日在《美國科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)發(fā)表。浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院石艷娜博士為論文第一作者,浙江大學(xué)陳昆松教授和美國康奈爾大學(xué)Jim Giovannoni教授為共同通訊作者。

沉默SlLOB1基因的果實(shí)表型

SlLOB1沉默果實(shí)綠果期沒有差異(左上)轉(zhuǎn)色和紅果期果肉膠質(zhì)不溶解且果實(shí)積累更多番茄紅素(左下);SlLOB1沉默果實(shí)呈現(xiàn)Cnr-like質(zhì)地特征直接漂浮水面(右)

中外學(xué)者的這項(xiàng)研究結(jié)果為延緩果實(shí)軟化,延長貨架壽命,并豐富營養(yǎng)品質(zhì)提供了關(guān)鍵靶標(biāo),同時(shí)也為平衡果實(shí)貯藏物流性狀改良與食用品質(zhì)改善提供了一個(gè)新路徑。

該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0400102)和“111”引智基地資助(B17039)。