廣東
近日，自治區農科院果蔬研究所番茄生物育種創新團隊在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（IF=6.2/Q1）在線發表了題為“Comprehensive metabolomic and transcriptomic analyses reveal SlSnRK2.6/SlCHPP-SlbHLH95-SlPDS module regulating tomato fruit carotene biosynthesis”的研究論文。該研究通過多組學聯合分析，系統揭示了SlSnRK2.6/SlCHPP-SlbHLH95-SlPDS模塊在調控番茄果實類胡蘿卜素生物合成中的關鍵作用，為提升番茄果實色澤與營養品質提供了重要的理論依據和基因資源。
番茄果實鮮艷的紅色主要來源于類胡蘿卜素，尤其是番茄紅素和β-胡蘿卜素的積累，這些物質直接影響果實的外觀品質與營養價值。本研究以加工番茄自交系“XH49♂”為材料，利用CRISPR/Cas9技術創制了SlSnRK2.6與SlCHPP雙基因敲除突變體，發現其果實呈現顯著的紅色表型，且番茄紅素含量大幅提升。通過整合靶向代謝組和轉錄組分析，揭示該突變體在果實成熟后期特異性地上調了八氫番茄紅素和番茄紅素的積累。進一步研究表明，轉錄因子SlbHLH95是調控類胡蘿卜素合成的關鍵正向調節因子。分子實驗證實，SlSnRK2.6、SlCHPP、SlbHLH95與合成酶SlPDS可在細胞核內形成蛋白復合體；SlSnRK2.6/SlCHPP可能通過磷酸化等翻譯后修飾方式負調控SlPDS活性，抑制類胡蘿卜素合成；SlbHLH95能直接結合并激活SlPDS、SlSnRK2.6和SlCHPP的啟動子，促進其轉錄表達。基于此，研究提出一個“反饋－前饋”協同調控模塊，其實現了對類胡蘿卜素合成的動態精細調控。這項研究不僅深化了對果蔬色素代謝網絡的理解，也為通過基因編輯手段定向改良果實色澤和營養品質提供了重要的理論依據和優良靶標基因。
自治區農科院果蔬研究所賈春平與楊海濤助理研究員為論文共同第一作者，王娟與王柏柯研究員為共同通訊作者。研究得到了自治區杰出青年科學基金、“天山英才”培養計劃、農業科技創新穩定支持、“天池英才”培養計劃、自治區重點研發任務專項、國家現代農業產業技術體系等項目的支持。
供稿單位：果蔬 研究所
撰 稿 人 ：王柏柯
編 輯 ：楊 波 梁宇成
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