你有沒(méi)有想過(guò)，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(fèi)該多好？最近，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所的科學(xué)家們就找到了這個(gè)問(wèn)題的答案。他們?cè)凇禤lant Biotechnology Journal》（植物生物技術(shù)雜志）上發(fā)表的研究，首次揭開(kāi)了桃果實(shí)慢溶質(zhì)性狀形成的分子機(jī)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(lái)了新依據(jù)。
慢溶質(zhì)桃是近年市場(chǎng)上的“新寵”。普通桃子成熟后很快變軟，要是不及時(shí)采摘，就會(huì)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(shí)硬熟期很長(zhǎng)，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(diǎn)都不打折扣。這樣一來(lái)，果農(nóng)們不用再急急忙忙搶收，延長(zhǎng)了采收時(shí)間；消費(fèi)者也不用擔(dān)心買(mǎi)到不新鮮的桃子，桃子的特有風(fēng)味得以保留，因采收不及時(shí)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(xué)家們以慢溶質(zhì)桃品種‘春瑞’為研究對(duì)象，展開(kāi)了一場(chǎng)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(xì)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(hào)染色體1.39 Mb的區(qū)間內(nèi)，通過(guò)精細(xì)定位和基因表達(dá)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(shí)中表達(dá)水平更高。
為了驗(yàn)證PpTHE1的作用，科學(xué)家們還在番茄和桃子身上做了有趣的實(shí)驗(yàn)。他們把PpTHE1基因轉(zhuǎn)入番茄，還在桃子中進(jìn)行瞬時(shí)基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PpTHE1就像一個(gè)“剎車(chē)員”，能夠負(fù)向調(diào)控果實(shí)軟化，讓果實(shí)別那么快變軟。
那PpTHE1這個(gè)“剎車(chē)員”又是如何起作用的呢？科學(xué)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(shí)中的表達(dá)。此外，科學(xué)家們還找到了和PpTHE1“合作”的小伙伴。以PpTHE1激酶結(jié)構(gòu)域?yàn)檎T餌篩選桃酵母文庫(kù)，并通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)桃果實(shí)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(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PpTHE1不僅能抑制這兩個(gè)互作蛋白的表達(dá)，還能減弱PpERF61對(duì)其下游靶基因的轉(zhuǎn)錄激活作用，就像一個(gè)“總指揮”，有條不紊地參與調(diào)控慢溶質(zhì)桃果實(shí)的軟化進(jìn)程。
據(jù)悉，中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹(shù)研究所博士研究生孟君仁為該論文的第一作者，鄭州果樹(shù)研究所曾文芳研究員和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)徐娟教授為該論文的通訊作者，孫世航助理研究員和團(tuán)隊(duì)其他成員參與了本研究。該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32472699）、神農(nóng)種業(yè)實(shí)驗(yàn)室協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目（SN02-2024-01）、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CAAS-ASTIP-2024-ZFRI）和國(guó)家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-30）的資助。
