11月14日,中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所、深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所及國內(nèi)科研單位合作,鑒定到抑制番茄果實糖積累的剎車基因CDPK27/26,通過基因敲除可使番茄果實糖含量增加30%以上,且不影響番茄單果重和單株產(chǎn)量。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然(Nature)》上。
番茄以其風味獨特而深受消費者喜愛。糖含量是影響番茄口感的重要因素,大多數(shù)消費者更喜歡偏甜的番茄。然而,糖含量與果實大小呈負相關(guān),現(xiàn)有番茄商業(yè)品種、尤其是大果番茄中糖含量普遍偏低。因此,如何在不影響番茄產(chǎn)量的前提下,培育美味的番茄品種一直是科研人員育種的目標。
該研究發(fā)現(xiàn),CDPK27/26在果實成熟過程中表達量不斷提高,并通過磷酸化蔗糖合酶SUS3促進其降解,從而抑制葡萄糖和果糖在果實中的積累。CDPK27/26基因敲除后的植株,葡萄糖和果糖含量分別提高了35%和30%,果實大小和單株產(chǎn)量沒有顯著變化,但種子大小和數(shù)量卻受到了不同程度的影響,說明光合產(chǎn)物在果實和種子間可能發(fā)生了重新分配。相關(guān)研究成果為提高番茄果實含糖量提供了新的解決方案。
該研究得到了蔬菜生物育種全國重點實驗室、國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃和中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。(通訊員 陳旭)
原文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41586-024-08186-2