武漢植物園在桃果實酸度遺傳研究中獲進展

2020-12-17 中國生物技術網

有機酸含量組分是水果果實風味品質的重要一環，與糖分含量、香氣物質組分以及果肉的硬度質地等指標協同決定水果的風味與口感。桃是我國第三大落葉果樹，其產量和消費量均在我國北方處於水果產業前列。前人開展了桃的果實酸含量遺傳定位工作發現，酸度性狀在桃中是一個存在主效基因的數量性狀，可大致按照果肉pH值大於或小於4.0、可滴定酸含量高於或低於40毫克/克的標準將桃分為酸和非酸兩類，其中位於桃第5號染色體頂端的D位點被認為是控制桃酸度性狀的主效區間，控制超過65%的酸度性狀表型。然而，D位點的主效基因尚未被揭示。

中國科學院武漢植物園果樹分子育種學科組副研究員王魯等在研究員韓月彭的帶領下，驗證了通過果汁pH=4.0的閾值可將桃品種資源按果實酸度性狀分為非酸和酸兩類，對雜交群體的第5號染色體頂端區間D位點精細遺傳作圖，將控制酸度的關鍵基因定位在5號染色體頂端的694k到1212k的範圍內。配合桃多個品種的果實發育時期轉錄組差異基因分析，發現桃這個遺傳區域內存在一個顯著差異表達的基因PpRPH，在高酸品種的果實發育後期接近不表達。將該基因構建載體轉化到菸草葉片中，發現葉片的pH值有顯著升高，蘋果酸和檸檬酸的含量均明顯下降。綜上，PpRPH是目前所發現D位點最有可能的酸度調控基因。

相關研究成果以A candidate gene of the D locus controlling fruit acidity in peach為題，發表在Plant Molecular Biology上。

圖Ⅰ：D位點酸度基因定位區間；圖Ⅱ：轉錄組分析發現的桃非酸-酸品種的果肉發育差異基因；圖Ⅲ：轉化後發現PpRPH能導致pH值升高，有機酸含量降低；CK為對照，OE為過表達PpRPH

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