廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所在植物科學(xué)領(lǐng)域知名期刊上發(fā)表研究成果，揭示黃皮抗日灼新機(jī)制

近日，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所優(yōu)稀水果研究團(tuán)隊在《Plant Physiology and Biochemistry》期刊上發(fā)表了題為“Integrated multi-omics reveals the mechanisms of sunburn-induced peel browning in wampee fruit”的研究成果。本論文第一完成單位為廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，第一作者為果樹所陳慧瓊博士，通訊作者為陸育生研究員與彭程副研究員。

黃皮是我國南方重要的特色優(yōu)稀果樹，栽培歷史悠久，兼具鮮食、加工和藥用價值，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。然而，在夏季高溫?qiáng)光條件下，果實易發(fā)生日灼，表現(xiàn)為果皮褐變甚至壞死，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和商品品質(zhì)，已成為制約黃皮產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。

針對這一問題，研究團(tuán)隊通過田間調(diào)查，結(jié)合生理測定、代謝組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)等多組學(xué)手段，系統(tǒng)解析了黃皮果實日灼誘導(dǎo)果皮褐變的發(fā)生機(jī)制。研究結(jié)果表明，強(qiáng)光是誘發(fā)黃皮日灼的主要環(huán)境因子。日灼發(fā)生過程中，果皮中活性氧大量積累，膜脂過氧化程度顯著加劇，同時誘導(dǎo)抗氧化防御和滲透調(diào)節(jié)等一系列應(yīng)激響應(yīng)。

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，果皮褐變與類黃酮和苯丙烷類代謝物（如二氫山柰酚、松柏醇、阿魏酸等）的顯著積累密切相關(guān)。這一過程受ClWRKY28、ClbHLH30、ClHSFC1等關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的精細(xì)調(diào)控，并驅(qū)動 PAL、4CL 等苯丙烷代謝途徑結(jié)構(gòu)基因的上調(diào)表達(dá)，從而促進(jìn)褐變相關(guān)物質(zhì)的合成與沉積。

在機(jī)制解析的基礎(chǔ)上，研究還提出了具有實踐指導(dǎo)意義的防控措施：在果實成熟前約1個月實施套袋或遮蔭管理，可顯著減輕果實日灼傷害。同時，研究篩選出二氫山柰酚、松柏醇等代謝物以及WRKY28、bHLH30等基因，作為黃皮日灼發(fā)生的潛在早期診斷生物標(biāo)志物，為后續(xù)抗日灼品種的分子育種和遺傳改良提供了重要靶點。