你有沒有想過，要是桃子能多 “硬氣”幾天，既不影響香甜口感，又能減少腐爛浪費該多好？最近，中國農(nóng)業(yè)科學院鄭州果樹研究所的科學家們就找到了這個問題的答案。他們在《Plant Biotechnology Journal》（植物生物技術(shù)雜志）上發(fā)表的研究，首次揭開了桃果實慢溶質(zhì)性狀形成的分子機制，就像發(fā)現(xiàn)了桃子的“保鮮密碼”，為培育更好吃、更耐放的桃子帶來了新依據(jù)。
慢溶質(zhì)桃是近年市場上的“新寵”。普通桃子成熟后很快變軟，要是不及時采摘，就會像泄了氣的皮球，口感變差還容易爛掉。而慢溶質(zhì)桃就像擁有“超能力”，它的果實硬熟期很長，能在枝頭多待上好些日子，最后還能正常軟化，香甜多汁一點都不打折扣。這樣一來，果農(nóng)們不用再急急忙忙搶收，延長了采收時間；消費者也不用擔心買到不新鮮的桃子，桃子的特有風味得以保留，因采收不及時造成的損耗也大大減少。
為了搞清楚慢溶質(zhì)桃的“保鮮秘密”，科學家們以慢溶質(zhì)桃品種‘春瑞’為研究對象，展開了一場精彩的“破案”之旅。他們首先為‘春瑞’桃構(gòu)建了染色體水平的高質(zhì)量基因組，就像是給桃子繪制了一份詳細的“生命地圖”。接著，利用F1代遺傳分離群體，把調(diào)控慢溶質(zhì)性狀的候選基因定位在四號染色體1.39 Mb的區(qū)間內(nèi)，通過精細定位和基因表達分析，終于找到了關(guān)鍵基因——類受體蛋白激酶PpTHE1，并且發(fā)現(xiàn)它在慢溶質(zhì)果實中表達水平更高。
為了驗證PpTHE1的作用，科學家們還在番茄和桃子身上做了有趣的實驗。他們把PpTHE1基因轉(zhuǎn)入番茄，還在桃子中進行瞬時基因表達實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PpTHE1就像一個“剎車員”，能夠負向調(diào)控果實軟化，讓果實別那么快變軟。
那PpTHE1這個“剎車員”又是如何起作用的呢？科學家們繼續(xù)深挖，發(fā)現(xiàn)插入該基因下游的LTR反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子Gypsy能抑制其在果實中的表達。此外，科學家們還找到了和PpTHE1“合作”的小伙伴。以PpTHE1激酶結(jié)構(gòu)域為誘餌篩選桃酵母文庫，并通過多種實驗驗證，發(fā)現(xiàn)桃果實軟化調(diào)控因子PpERF61和果膠裂解酶PpPL15都能與PpTHE1“手拉手”發(fā)生互作。
研究團隊進一步研究發(fā)現(xiàn)，PpTHE1不僅能抑制這兩個互作蛋白的表達，還能減弱PpERF61對其下游靶基因的轉(zhuǎn)錄激活作用，就像一個“總指揮”，有條不紊地參與調(diào)控慢溶質(zhì)桃果實的軟化進程。
據(jù)悉，中國農(nóng)科院鄭州果樹研究所博士研究生孟君仁為該論文的第一作者，鄭州果樹研究所曾文芳研究員和華中農(nóng)業(yè)大學徐娟教授為該論文的通訊作者，孫世航助理研究員和團隊其他成員參與了本研究。該研究獲得了國家自然科學基金面上項目（32472699）、神農(nóng)種業(yè)實驗室協(xié)同創(chuàng)新項目（SN02-2024-01）、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程項目（CAAS-ASTIP-2024-ZFRI）和國家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-30）的資助。
