日前,國際學術期刊《自然·植物》在線發表山東農業大學園藝科學與工程學院副院長、教授胡大剛課題組最新研究成果,該課題組破解了調控蘋果軟化的基因密碼,對構建蘋果果實品質調控的遺傳密碼圖、促進我國蘋果產業高質量發展具有重要意義。
蘋果是我國落葉果樹的第一大樹種,但我國每年因果實軟化導致的蘋果滯銷損失超過15億元。是什么導致了蘋果軟化,如何破解蘋果軟化?這一蘋果產業長期面臨的采摘后損耗難題亟待解決。
胡大剛介紹,蘋果果實硬度是影響果實耐貯性、運輸性、貨架期和消費者偏好的重要品質性狀。團隊成員通過研究蘋果果實采后不同貯藏階段的變化,檢測到D-半乳糖醛酸(D-GalUA)和D-葡萄糖醛酸(D-GlcA)這兩種代謝產物發生了顯著變化,并且它們與一個關鍵的1類非共生血紅蛋白(MdHb1)相關。
此次研究成果首次發現了非共生血紅蛋白MdHb1催化原果膠向可溶性果膠轉化,揭開果實軟化的關鍵機制;首次鑒定了D-半乳糖醛酸和D-葡萄糖醛酸為蘋果軟化的標志代謝物;首次揭示了轉錄因子MdMYB2/MdNAC14/MdNTL9-MdHb1模塊在果實軟化中的負反饋調控作用。這一突破性的研究成果為精準調控果實品質、延長水果保鮮期提供全新靶點。
該研究成果不僅為蘋果采后保鮮技術研發提供了理論依據,也為其他園藝作物的品質改良研究開辟了新思路。