《武汉植物园在桃果实酸度遗传研究中取得进展》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-11-06
  • 有机酸含量组分是水果果实风味品质的重要一环,它和糖分含量、香气物质组分以及果肉的硬度质地等指标协同决定消费者吃到水果的风味与口感,从而很大程度上决定消费者对水果的购买欲望。桃是我国第三大落叶果树,其产量和消费量均在我国北方处于水果产业的前列。前人进行了桃的果实酸含量遗传定位工作发现,酸度性状在桃中是一个存在主效基因的数量性状,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/克的标准将桃分为酸和非酸两类,其中位于桃第5号染色体顶端的D位点被认为是控制桃酸度性状的主效区间,控制超过65%的酸度性状表型。但D位点的主效基因一直没有被揭示过。

      武汉植物园果树分子育种学科组副研究员王鲁等人在韩月彭研究员的带领下,验证了通过果汁pH =4.0的阈值可将桃品种资源按果实酸度性状分为非酸和酸两大类,对杂交群体的第5号染色体顶端区间D位点精细遗传作图,将控制酸度的关键基因定位在5号染色体顶端的694k到1212k的范围内。配合桃多个品种的果实发育时期转录组差异基因分析,发现桃这个遗传区域内存在一个显著差异表达的基因PpRPH,在高酸品种的果实发育后期接近不表达。将该基因构建载体转化到烟草叶片中,发现叶片的pH值有显著升高,苹果酸和柠檬酸的含量均明显下降。综合上述,PpRPH是目前所发现D位点最有可能的酸度调控基因。

      相关研究成果以“A candidate gene of the D locus controlling fruit acidity in peach”为题发表于Plant Molecular Biology。

  • 原文来源:https://link.springer.com/article/10.1007/s11103-020-01089-6;http://www.whiob.ac.cn/xwdt/kydt/yjjz/202011/t20201106_5741168.html
相关报告
  • 《武汉植物园在桃果实酸度遗传研究中取得进展》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-11-06
    • 有机酸含量组分是水果果实风味品质的重要一环,它和糖分含量、香气物质组分以及果肉的硬度质地等指标协同决定消费者吃到水果的风味与口感,从而很大程度上决定消费者对水果的购买欲望。桃是我国第三大落叶果树,其产量和消费量均在我国北方处于水果产业的前列。前人进行了桃的果实酸含量遗传定位工作发现,酸度性状在桃中是一个存在主效基因的数量性状,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/克的标准将桃分为酸和非酸两类,其中位于桃第5号染色体顶端的D位点被认为是控制桃酸度性状的主效区间,控制超过65%的酸度性状表型。但D位点的主效基因一直没有被揭示过。   武汉植物园果树分子育种学科组副研究员王鲁等人在韩月彭研究员的带领下,验证了通过果汁pH =4.0的阈值可将桃品种资源按果实酸度性状分为非酸和酸两大类,对杂交群体的第5号染色体顶端区间D位点精细遗传作图,将控制酸度的关键基因定位在5号染色体顶端的694k到1212k的范围内。配合桃多个品种的果实发育时期转录组差异基因分析,发现桃这个遗传区域内存在一个显著差异表达的基因PpRPH,在高酸品种的果实发育后期接近不表达。将该基因构建载体转化到烟草叶片中,发现叶片的pH值有显著升高,苹果酸和柠檬酸的含量均明显下降。综合上述,PpRPH是目前所发现D位点最有可能的酸度调控基因。   相关研究成果以“A candidate gene of the D locus controlling fruit acidity in peach”为题发表于Plant Molecular Biology。
  • 《武汉植物园揭示了油桃形成的遗传机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-02-21
    • 1月12日,武汉植物园果树分子育种学科组在植物学著名期刊New Phytologist在线发表了题为Two R2R3-MYB Genes Cooperatively Control Trichome Development and Cuticular Wax Biosynthesis in Prunus persica 的研究论文。该研究揭示了油桃形成的分子机理,为桃果实外观品质遗传改良提供了理论与技术支撑。   油桃(nectarine)是普通桃(peach)的变种,起源于中国。油桃果皮质地明显不同于普通桃:油桃果实表皮无毛,光滑发亮、颜色鲜艳,好似涂了一层油;而普通桃果实表皮有绒毛,颜色较暗、无亮光。研究发现,控制油桃果实无毛性状的G位点包含一个PpMYB25候选基因,通过对油桃品种PpMYB25基因的克隆、测序,发现该基因的第三个外显子包含一个6 kb大小的逆转座子。该逆转座子的插入导致PpMYB25基因在油桃果实中不表达或功能丧失。   有趣的是,通过扫描电镜观察油桃和普通桃果实表皮特征,发现二者除了表皮毛差异外,表皮蜡质的结构也大不相同,随后的GC分析进一步证实了油桃和普通桃果实表皮蜡质含量存在差异。通过生理生化和转基因等一系列研究,发现PpMYB25激活下游同源基因PpMYB26的表达,它们共同促进表皮毛的发育和表皮蜡质的积累,从而使普通桃果实具有多毛灰暗的表皮。而在油桃中,由于PpMYB25基因失活,PpMYB26及其他表皮毛发育基因以及表皮蜡质合成基因表达随之受阻,表皮毛发育无法起始,同时表皮蜡质积累减少,使得油桃果皮呈现光亮无毛的表型。   该研究揭示了桃PpMYB25和PpMYB26协同调控果实表皮毛发育和表皮蜡质积累,当它们的表达同时受到干扰后,就产生了桃的变种——油桃(图1)。由于果实表皮蜡质合成可有效地防止果实水分散失,所以研究结果为改良桃果实耐贮藏性提供了新思路。