華南植物園鄧書林團隊發(fā)現(xiàn)桃金娘果實糖分積累與成熟的關(guān)鍵調(diào)控機制

桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hask)是桃金娘科(Myrtaceae)桃金娘屬的常綠灌木，也是我國華南地區(qū)的特色經(jīng)濟作物。桃金娘渾身是寶，果實、枝葉、根莖都具有很高的藥用價值。其成熟漿果富含花青素，呈紫紅或醬紅色，酸甜適口。既可用于鮮食和泡酒，也適合開發(fā)成果汁、果脯、果醬等等功能性食品或添加劑。桃金娘果實皮薄肉軟，在成熟后極易腐爛，常溫下不耐儲存。雖然冷凍處理可以增加其儲藏期，但會進一步提高產(chǎn)品成本從而減少經(jīng)濟價值。因此，改善果實品質(zhì)和延長成熟果實的儲藏時間對桃金娘品質(zhì)改良方面具有極大的應(yīng)用價值。

近日，華南植物園鄧書林團隊在Industrial Crops and Products上發(fā)表了題為RtSWEET6 drives the carbohydrate source-sink allocation and prevents berry ripening inRhodomyrtus tomentosa的研究論文，揭示了桃金娘果實糖分積累與成熟的關(guān)鍵調(diào)控機制。

SWEET是一類糖轉(zhuǎn)運蛋白，調(diào)控植物體內(nèi)糖分的韌皮部裝載、長距離運輸、源-庫分配等過程。基于基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，研究人員鑒定了桃金娘SWEET基因（RtSWEET）家族，并從中發(fā)現(xiàn)了RtSWEET6是一個在桃金娘青果期高表達的己糖轉(zhuǎn)運蛋白。異源表達RtSWEET6后，番茄的開花時間提前、成熟過程放緩、葡萄糖和蔗糖的積累增強。在桃金娘漿果中，RtSWEET6也會促進果實糖分積累并通過改變成熟相關(guān)基因的表達以抑制果實成熟。本研究證明RtSWEET6調(diào)控碳水化合物的源-庫分配和果實成熟，揭示了碳水化合物代謝與果實發(fā)育之間的新聯(lián)系。RtSWEET6的雙重功能也有助于桃金娘品質(zhì)改良中的“高糖”和“耐儲”兩個目標(biāo)實現(xiàn)精準(zhǔn)突破。

圖1. 桃金娘RtSWEET6調(diào)控糖分積累與果實成熟

華南植物園博士后楊恒為該論文的第一作者，鄧書林研究員為通訊作者。團隊成員方瑜婕（已畢業(yè)碩士）、劉賽、毛亞萍（已畢業(yè)碩士）、王貴、楊玲（已出站博后）也參與了該工作。該研究得到國家自然科學(xué)基金和廣東省科技計劃項目的資助。

鄧書林團隊長期致力于資源經(jīng)濟植物桃金娘的優(yōu)良性狀關(guān)鍵基因的挖掘和品質(zhì)改良等方面的研究。該團隊建立了桃金娘的扦插、組織培養(yǎng)擴繁、基因轉(zhuǎn)化及基因敲除等體系，在桃金娘耐酸鋁土壤環(huán)境，及果實發(fā)育等領(lǐng)域進行了深入研究，以此為基礎(chǔ)的相關(guān)工作已在Plant Physiology、Industrial Crops and Products、Plant Physiology and Biochemistry、Plant Cell Tissue and Organ Culture發(fā)表多篇論文，并獲得多項發(fā)明專利授權(quán)。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金和廣東省自然科學(xué)基金的大力支持。

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https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.122506