果樹所在龍眼“退糖”機製研究方麵取得新進展
近日,果樹所在國際學術期刊LWT-Food Science and Technology(中科院一區TOP,IF=6.0)上,就龍眼“退糖”機製發表題為“Disrupted sugar transport and continued sugar consumption lead to sugar decline in ripe ‘Shixia’ longan fruit”的研究論文。本研究從蔗糖轉運的角度探討龍眼“退糖”的分子機製,為實現調控龍眼“退糖”,延長果實掛樹時間提供理論依據。果樹所為論文第一完成單位,黃石連博士為論文第一作者,郭棟梁副研究員為論文通訊作者,團隊成員參與了相關工作。
龍眼(Dimocarpus longan Lour.)是我國南方主要的亞熱帶果樹之一,其果實存在完全成熟後糖度快速下降的現象,導致品質降低、不耐貯運。據統計我國每年約有1/4鮮食龍眼受“退糖”問題困擾,嚴重影響產業經濟效益。本研究通過對不同發育時期龍眼果肉轉錄組、代謝組聯合分析,發現糖酵解途徑相關基因在果實開始成熟時表達量已經較高,並在糖含量維持和退糖階段依然保持較高表達水平,而UDP-glucose呈減少趨勢,向纖維素轉化。研究結果表明,在龍眼退糖階段,果實中糖的主要去向是呼吸消耗,部分合成纖維素、木質素,在糖積累至退糖階段,呼吸消耗相關基因表達一直處於較高水平,據此推斷呼吸消耗不是導致蔗糖含量驟降的主要原因,進而推測:葉片合成的糖在糖積累階段通過糖轉運蛋白轉運到果肉中,在糖積累到一定程度後,形成負反饋調節,降低蔗糖轉運蛋白相關基因表達,停止蔗糖繼續轉運到果肉,輸入中斷,但糖消耗依然持續保持在較高水平,從而導致蔗糖含量驟降,發生“退糖”現象。
本研究得到廣東省鄉村振興戰略專項資金種業振興項目(2022-NPY-00-035);廣州市科技計劃項目(2023A04J0135);必威betways 創新基金項目(202212)以及必威betways 果樹研究所所長基金項目(202004)的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115620
圖1 研究推測龍眼“退糖”調控模型