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果樹所在龍眼“退糖”機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展
近日，果樹所在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊LWT-Food Science and Technology（中科院一區(qū)TOP，IF=6.0）上，就龍眼“退糖”機(jī)制發(fā)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(zhuǎn)運(yùn)的角度探討龍眼“退糖”的分子機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)調(diào)控龍眼“退糖”，延長(zhǎng)果實(shí)掛樹時(shí)間提供理論依據(jù)。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(tuán)隊(duì)成員參與了相關(guān)工作。
龍眼（Dimocarpus longan Lour.）是我國(guó)南方主要的亞熱帶果樹之一，其果實(shí)存在完全成熟后糖度快速下降的現(xiàn)象，導(dǎo)致品質(zhì)降低、不耐貯運(yùn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年約有1/4鮮食龍眼受“退糖”問(wèn)題困擾，嚴(yán)重影響產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本研究通過(guò)對(duì)不同發(fā)育時(shí)期龍眼果肉轉(zhuǎn)錄組、代謝組聯(lián)合分析，發(fā)現(xiàn)糖酵解途徑相關(guān)基因在果實(shí)開始成熟時(shí)表達(dá)量已經(jīng)較高，并在糖含量維持和退糖階段依然保持較高表達(dá)水平，而UDP-glucose呈減少趨勢(shì)，向纖維素轉(zhuǎn)化。研究結(jié)果表明，在龍眼退糖階段，果實(shí)中糖的主要去向是呼吸消耗，部分合成纖維素、木質(zhì)素，在糖積累至退糖階段，呼吸消耗相關(guān)基因表達(dá)一直處于較高水平，據(jù)此推斷呼吸消耗不是導(dǎo)致蔗糖含量驟降的主要原因，進(jìn)而推測(cè)：葉片合成的糖在糖積累階段通過(guò)糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)到果肉中，在糖積累到一定程度后，形成負(fù)反饋調(diào)節(jié)，降低蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)基因表達(dá)，停止蔗糖繼續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)到果肉，輸入中斷，但糖消耗依然持續(xù)保持在較高水平，從而導(dǎo)致蔗糖含量驟降，發(fā)生“退糖”現(xiàn)象。
本研究得到廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項(xiàng)資金種業(yè)振興項(xiàng)目（2022-NPY-00-035）；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2023A04J0135）；廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新基金項(xiàng)目（202212）以及廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所所長(zhǎng)基金項(xiàng)目（202004）的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115620
圖1 研究推測(cè)龍眼“退糖”調(diào)控模型
