桃果实肉质为何有不同？我科学家找到调控基因

2015年09月10日    来源：人民网-科技频道   

人民网北京9月10日电（赵竹青）中国农业科学院郑州果树研究所王志强研究员领衔的核果类果树栽培生理与技术创新团队最新研究表明，限速酶基因——类黄素单加氧酶基因对桃果实肉质调控具有重要作用。该研究成果发表在最新一期的国际著名刊物《实验植物学杂志（Journal of Experimental Botany）》上。

依据其果肉质地差异划分，桃一般可分为溶质桃、不溶质桃、硬质桃三种类型。目前我国主栽桃品种多为溶质桃，成熟后果肉迅速软化，不仅大大缩短了果实的贮藏时间，而且极易受到病原微生物侵染，造成大量经济损失，是制约桃产业发展的关键问题。硬质桃果实在完全转色，并且积累高浓度糖等情况下，无论是留树，还是采收，都不易变软。因此，研究硬质桃肉质性状形成的分子机理，挖掘决定或调控肉质性状形成的关键基因，有助于创造耐贮运桃新品种，对于提高果实综合品质、增强市场竞争力具有重要意义。

溶质桃是典型的呼吸跃变型果实，即在乙烯的作用下，果实迅速变软。之前研究发现，溶质桃果实成熟期乙烯的跃变受生长素（IAA）调控，硬质桃成熟期IAA合成受阻导致乙烯不能正常释放，果实不变软。王志强研究团队通过对比溶质型桃和硬质型桃成熟过程中生长素代谢调控基因的表达模式，并分析差异表达基因在硬质桃中对外源植物激素生长素（NAA）处理的响应模式，结合基因功能分析，筛选出一个生长素合成路径的限速酶基因——类黄素单加氧酶基因（PpYUC11），该基因的表达水平与成熟阶段溶质型和硬质型果实中IAA含量高度一致。通过对14个不同肉质类型桃品种的研究发现，成熟阶段果肉中PpYUC11的表达与IAA含量以及果实乙烯释放量存在协同性变化。对该基因及其启动子区的多态性位点分析发现，其内含子中的生物基因组重复序列（SSR）位点可以准确区分品种的基因型是否属于硬质类型，表明PpYUC11是调控硬质性状的候选基因。这一研究拓展了人们对桃果实成熟软化分子机理的认识，同时开发的硬质性状的分子标记在培育耐贮运桃新品种方面具有重要的应用价值。