Hortic Res 前沿 | 黄三文团队发现番茄“糖刹车”基因,揭示果实糖积累调控新机制
Hortic Res 2023年1月封面文章 | 中科院遗传发育所李传友课题组通过多重基因编辑实现番茄多种果色的快速同步定制
番茄因其风味独特而深受消费者喜爱,现代番茄育种关注产量和抗病性,风味育种缺乏有效的方法。糖含量是影响番茄口感的重要因素,大多数消费者更喜欢偏甜的番茄。然而,由于糖含量与果实大小呈负相关,现有番茄商业品种、尤其是大果番茄中糖含量普遍偏低。因此,如何既保产量又提高糖含量一直是各国育种家努力追求的目标。我们通过全基因组关联分析鉴定到一个抑制果实糖积累的刹车基因CDPK27及其同源基因CDPK26。CDPK27/26在果实成熟过程中表达量不断提高,可通过磷酸化蔗糖合酶SUS3促进其降解,抑制果实葡萄糖和果糖的积累。通过基因编辑两个基因,可使番茄果实葡萄糖和果糖含量分别提高35%和30%,且不影响单果重和单株产量。CDPK27/26基因编辑的植株光合效率基本没有变化,种子大小和数量却受到了不同程度的影响,但发芽率正常,说明光合产物在果实和种子间可能发生了重新分配,为通过操控种子数量和大小提高果实糖含量提供了新的解决方案。张金喆,中国农业科学院蔬菜花卉研究所副研究员。2011年7月获西北农林科技大学农学学士学位,2017年7月获北京大学理学博士学位。先后主持国家自然科学基金青年项目、面上项目各1项,获国家发明专利授权2项,中国农业科学院杰出科技创新奖1项;共发表SCI论文22篇,其中以第一作者或通讯作者(含共同)在Nature、The Plant Cell、Cell Research等期刊发表论文6篇。
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