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工作動態(tài)

武漢植物園在桃果實酸度遺傳研究中取得進(jìn)展

發(fā)表日期:2020-11-06來源:武漢植物園放大 縮小

    有機(jī)酸含量組分是水果果實風(fēng)味品質(zhì)的重要一環(huán),它和糖分含量、香氣物質(zhì)組分以及果肉的硬度質(zhì)地等指標(biāo)協(xié)同決定消費者吃到水果的風(fēng)味與口感,從而很大程度上決定消費者對水果的購買欲望。桃是我國第三大落葉果樹,其產(chǎn)量和消費量均在我國北方處于水果產(chǎn)業(yè)的前列。前人進(jìn)行了桃的果實酸含量遺傳定位工作發(fā)現(xiàn),酸度性狀在桃中是一個存在主效基因的數(shù)量性狀,可以大致按照果肉pH值大于或小于4.0、可滴定酸含量高于或低于40毫克/克的標(biāo)準(zhǔn)將桃分為酸和非酸兩類,其中位于桃第5號染色體頂端的D位點被認(rèn)為是控制桃酸度性狀的主效區(qū)間,控制超過65%的酸度性狀表型。但D位點的主效基因一直沒有被揭示過。

  武漢植物園果樹分子育種學(xué)科組副研究員王魯?shù)热嗽陧n月彭研究員的帶領(lǐng)下,驗證了通過果汁pH =4.0的閾值可將桃品種資源按果實酸度性狀分為非酸和酸兩大類,對雜交群體的第5號染色體頂端區(qū)間D位點精細(xì)遺傳作圖,將控制酸度的關(guān)鍵基因定位在5號染色體頂端的694k到1212k的范圍內(nèi)。配合桃多個品種的果實發(fā)育時期轉(zhuǎn)錄組差異基因分析,發(fā)現(xiàn)桃這個遺傳區(qū)域內(nèi)存在一個顯著差異表達(dá)的基因PpRPH,在高酸品種的果實發(fā)育后期接近不表達(dá)。將該基因構(gòu)建載體轉(zhuǎn)化到煙草葉片中,發(fā)現(xiàn)葉片的pH值有顯著升高,蘋果酸和檸檬酸的含量均明顯下降。綜合上述,PpRPH是目前所發(fā)現(xiàn)D位點最有可能的酸度調(diào)控基因。

  相關(guān)研究成果以“A candidate gene of the D locus controlling fruit acidity in peach”為題發(fā)表于Plant Molecular Biology。

    論文鏈接為:https://link.springer.com/article/10.1007/s11103-020-01089-6。

 

圖I:D位點酸度基因定位區(qū)間;圖II:轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)的桃非酸-酸品種的果肉發(fā)育差異基因;圖III:轉(zhuǎn)化后發(fā)現(xiàn)PpRPH能導(dǎo)致pH值升高,有機(jī)酸含量降低;CK為對照,OE為過表達(dá)PpRPH。

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