武漢植物園發現桃果肉質地多樣性與基因拷貝數變化有關

2020-12-06 中國科學院

　　桃原產我國，已有三千多年的栽培歷史，其果實風味鮮美、營養豐富，深受人們喜愛。桃依據果肉質地差異可分為溶質型和非溶質型。我國主栽桃品種多為溶質桃，果實採後極易軟化，不利於貯藏和運輸。此外，桃果實成熟時，果肉還分離核和粘核兩種類型。已有桃資源可分為離核溶質、粘核溶質和粘核非溶質三種類型，但離核非溶質桃至今尚未見報導。

　　中國科學院武漢植物園韓月彭課題組揭示了兩個串聯排列基因PpendoPGF和PpendoPGM分別控制桃果肉溶質和離核性狀，這兩個基因都編碼多聚半乳糖醛酸酶且兩者同源性很高。桃祖先種可能只有PpendoPGM基因，果實表現為粘核溶質；之後PpendoPGM基因發生了缺失和複製兩種突變事件，分別導致了粘核非溶質和離核溶質性狀的出現（下圖）。此外，PpendoPGF基因除控制果肉離粘核性狀外，還具有引起果肉溶質的多效性，這導致「離核非溶質」性狀無法形成。

　　研究成果以Copy number variation of a gene cluster encoding endopolygalacturonase mediates flesh texture and stone adhesion in peach 為題發表於Journal Experimental Botany，首次揭示了基因拷貝數變化調控果樹果實品質性狀的新機制，研究結果既對認知果樹性狀的形成具有理論意義，又為桃等果實質地性狀改良提供了工具。

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桃果肉質地多樣性演化機理示意圖 

　　桃原產我國，已有三千多年的栽培歷史，其果實風味鮮美、營養豐富，深受人們喜愛。桃依據果肉質地差異可分為溶質型和非溶質型。我國主栽桃品種多為溶質桃，果實採後極易軟化，不利於貯藏和運輸。此外，桃果實成熟時，果肉還分離核和粘核兩種類型。已有桃資源可分為離核溶質、粘核溶質和粘核非溶質三種類型，但離核非溶質桃至今尚未見報導。
　　中國科學院武漢植物園韓月彭課題組揭示了兩個串聯排列基因PpendoPGF和PpendoPGM分別控制桃果肉溶質和離核性狀，這兩個基因都編碼多聚半乳糖醛酸酶且兩者同源性很高。桃祖先種可能只有PpendoPGM基因，果實表現為粘核溶質；之後PpendoPGM基因發生了缺失和複製兩種突變事件，分別導致了粘核非溶質和離核溶質性狀的出現（下圖）。此外，PpendoPGF基因除控制果肉離粘核性狀外，還具有引起果肉溶質的多效性，這導致「離核非溶質」性狀無法形成。
　　研究成果以Copy number variation of a gene cluster encoding endopolygalacturonase mediates flesh texture and stone adhesion in peach 為題發表於Journal Experimental Botany，首次揭示了基因拷貝數變化調控果樹果實品質性狀的新機制，研究結果既對認知果樹性狀的形成具有理論意義，又為桃等果實質地性狀改良提供了工具。
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桃果肉質地多樣性演化機理示意圖 

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