近日，中國農業科學院鄭州果樹研究所西甜瓜栽培與生理團隊在西瓜果實糖和有機酸的代謝調控研究方面取得新進展，解析了西瓜果實發育過程中糖和有機酸的變化規律，鑒定了西瓜果實發育過程中控制糖和有機酸代謝的關鍵基因網絡，為西瓜品質育種提供了理論依據，對我國西瓜產業的發展和育種水平的提高具有重要的科學意義。相關研究成果在線發表在《園藝研究（Horticulture Research）》等期刊上。
據劉文革研究員介紹，西瓜果實的感官品質是由糖和有機酸含量決定的，在西瓜果實的發育和成熟過程中，糖和有機酸含量決定了西瓜的口感。該團隊利用甜味西瓜‘203Z’和其近等基因系的酸味西瓜‘SrW’為材料，通過轉錄組和代謝物數據的WGCNA分析尋找與糖酸代謝共表達的基因和基因網絡。鑒定了3個基因表達網絡，包含2443個基因與西瓜果實中糖酸代謝高度相關。通過顯著性和qRT-PCR分析，篩選到了7個參與西瓜果實糖酸代謝的關鍵基因。其中，Cla97C01G000640、Cla97C05G087120和Cla97C01G018840為糖轉運蛋白；Cla97C03G064990是一種蔗糖合酶；Cla97C07G128420、Cla97C03G068240和Cla97C01G008870與蘋果酸和檸檬酸高度相關，為蘋果酸和檸檬酸轉運蛋白。將這些基因在自然群體中進行驗證，結果表明這7個基因的表達量與西瓜果實中的糖酸含量呈顯著正相關。
據了解，該研究得到中國農科院科技創新工程、現代農業產業技術體系、國家自然科學基金、國家重點研發計劃資助。
西瓜果實發育過程中糖和有機酸的代謝調控網絡和關鍵基因
據劉文革研究員介紹，西瓜果實的感官品質是由糖和有機酸含量決定的，在西瓜果實的發育和成熟過程中，糖和有機酸含量決定了西瓜的口感。該團隊利用甜味西瓜‘203Z’和其近等基因系的酸味西瓜‘SrW’為材料，通過轉錄組和代謝物數據的WGCNA分析尋找與糖酸代謝共表達的基因和基因網絡。鑒定了3個基因表達網絡，包含2443個基因與西瓜果實中糖酸代謝高度相關。通過顯著性和qRT-PCR分析，篩選到了7個參與西瓜果實糖酸代謝的關鍵基因。其中，Cla97C01G000640、Cla97C05G087120和Cla97C01G018840為糖轉運蛋白；Cla97C03G064990是一種蔗糖合酶；Cla97C07G128420、Cla97C03G068240和Cla97C01G008870與蘋果酸和檸檬酸高度相關，為蘋果酸和檸檬酸轉運蛋白。將這些基因在自然群體中進行驗證，結果表明這7個基因的表達量與西瓜果實中的糖酸含量呈顯著正相關。
據了解，該研究得到中國農科院科技創新工程、現代農業產業技術體系、國家自然科學基金、國家重點研發計劃資助。
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