我院在苹果类黄酮、欧李果实有机酸代谢及调控方面取得新进展-山西农业大学园艺学院

我院在苹果类黄酮、欧李果实有机酸代谢及调控方面取得新进展

发布时间：2022年09月30日 11:06 作者：来源：点击率：次

苹果（Malus domestica Borkh.）是世界上重要的栽培果树之一，品种众多，果实营养丰富，素有“果王”之称。苹果‘红满堂’系由果树研究所通过‘舞美’苹果和山定子杂交选育的果肉全红的特色优良品种，其果实富含花青素类和黄酮醇类化合物，具有重要的开发利用和研究价值。

近日，园艺学院特色果树研究团队在“Frontiers in Plant Science”（JCR Q1，中科院JCR二区top，IF=6.627）在线发表题为Integrated Metabolic, Transcriptomic and Chromatin Accessibility Analyses Provide Novel Insights into the Competition for Anthocyanins and Flavonols Biosynthesis during Fruit Ripening in Red Apple的文章。

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图1 ‘红满堂’果实成熟过程中代谢物及基因表达差异分析

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图2 ‘红满堂’果实成熟过程中ATAC-Seq及候选转录因子分析

该研究以红肉型苹果‘红满堂’为试验材料，利用代谢组、RNA-Seq和ATAC-Seq技术揭示了‘红满堂’果实成熟过程中花青素类和黄酮醇类物质的生物合成竞争机制，为苹果果实黄酮类化合物生物合成及调控机制研究奠定了基础。园艺学院程春振副教授和研究生郭子微为共同第一作者，福建农林大学吕培涛教授和我校张建成教授为共同通讯作者，我校果树研究所杨廷桢研究员、蔡华成副研究员、王骞副研究员参与了部分工作。该研究得到国家重点研发计划（No. 2018YFD1000200）、山西果树产业技术体系（2022）、山西农业大学高层次人才科研项目（2021XG010）、山西省优秀博士来晋工作奖励资金科研项目（SXBYKY2022004）等项目资助。

欧李（Cerasus humilis）是我国特有灌木果树资源，其果实色泽多样、香味浓郁，富含多种天然活性成分，然而现有欧李品种果实酸度较高，低酸种质资源较少，选育低酸品种是欧李育种一直以来的重要目标之一。

园艺学院特色果树研究团队于月初在“Frontiers in Plant Science”还发表了题为Organic acid metabolism in Chinese dwarf cherry [Cerasus humilis (Bge.) Sok.] is controlled by a complex gene regulatory network的文章。

图3 欧李高酸品种‘Nongda4’和低酸品种‘DS-1’果实发育过程中基因表达差异分析及基因共表达网络

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图4 欧李果实有机酸代谢通路图

该研究以欧李高酸品种‘Nongda4’和低酸品种‘DS-1’为试验材料，通过比较高低酸品种果实有机酸动态发育规律、转录组测序及WGCNA分析，筛选出了欧李果实有机酸代谢相关关键基因，为欧李有机酸调控机制研究及欧李低酸品种选育奠定了基础。园艺学院在读博士郭彩珍为第一作者，穆霄鹏副教授和杜俊杰教授为共同通讯作者。该研究得到山西农业大学学术恢复科研专项（2020xshf22）和山西农业大学生物育种工程（YZGC108）等项目资助。