西瓜果实中糖和有机酸的调控网络被解析

近日，中国农业科学院郑州果树研究所刘文革团队在西瓜果实糖和有机酸的代谢调控研究方面取得了新的进展，解析了西瓜果实发育过程中糖和有机酸的变化规律，鉴定了西瓜果实发育过程中控制糖和有机酸代谢的关键基因网络。这些结果为西瓜品质育种提供了理论依据，对我国西瓜产业的发展和育种水平的提高具有重要的科学意义。相关研究成果在线发表在《园艺研究（Horticulture Research）》和《科学园艺（ScientiaHorticulturae）》上。两篇论文的第一作者均为巴基斯坦博士留学生Muhammad Jawad Umer，通讯作者为九三学社社员刘文革研究员。

西瓜果实的感官品质是由糖和有机酸含量决定的，在西瓜果实的发育和成熟过程中，糖和有机酸含量决定了西瓜的口感。刘文革团队利用甜味西瓜‘203Z’和其近等基因系的酸味西瓜‘SrW’为材料，通过转录组和代谢物数据的WGCNA分析寻找与糖酸代谢共表达的基因和基因网络。鉴定了3个基因表达网络，包含2443个基因与西瓜果实中糖酸代谢高度相关。通过显著性和qRT-PCR分析，筛选到了7个参与西瓜果实糖酸代谢的关键基因。其中，Cla97C01G000640、Cla97C05G087120和Cla97C01G018840为糖转运蛋白；Cla97C03G064990是一种蔗糖合酶；Cla97C07G128420、Cla97C03G068240和Cla97C01G008870与苹果酸和柠檬酸高度相关，为苹果酸和柠檬酸转运蛋白。将这些基因在自然群体中进行验证，结果表明这7个基因的表达量与西瓜果实中的糖酸含量呈显著正相关。

该研究得到中国农科院创新工程、现代农业产业技术体系、国家自然科学基金、国家重点研发计划的资助。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41438-020-00416-8

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304423819309884

图1 西瓜果实发育过程中糖和有机酸的代谢调控网络和关键基因