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2024 年 11 月 12 日，中国农业科学院农业基因组研究所、蔬菜花卉研究所以及山东省农业科学院蔬菜研究所联合在国际顶级期刊《Nature》上发表了一项重要研究。研究团队历经多年努力，成功发现番茄 “糖刹车” 基因 CDPK27 及其同源基因 CDPK26。
番茄作为世界产值最高的蔬菜作物，风味却因现代育种关注产量和抗病性而降低，消费者常抱怨 “番茄越来越没有番茄味了”。糖含量影响番茄口感，然而产量和品质存在矛盾，现有商业品种糖含量普遍偏低。
研究发现，CDPK27/26 在果实成熟过程中表达量提高，可抑制果实糖积累。通过基因编辑这两个基因，能使番茄果实糖含量增加高达 30%，且不影响单果重和单株产量，阐明了果实糖积累的调控机制。高糖型番茄中 CDPK27 表达量普遍偏低，且其启动子区域的 12 个碱基插入位点与小果基因型位点高度连锁，现代番茄品种因过多选择大果基因型致风味降低。此外，CDPK27/26 基因编辑的植株光合效率基本不变，但种子大小和数量受影响，发芽率正常，光合产物在果实和种子间发生重新分配。通过基因编辑创制的突变体 MM-CDPK27-CR1，实现了更好提高果实含糖量的效果。
该项目从 2017 年立项，团队克服台风、疫情等诸多困难，连续五年收集三地材料表型数据，最终确定了 CDPK27/26 的功能。黄三文院士为通讯作者，张金喆副研究员等为共同第一作者，多位专家提供指导和支持，研究得到多项项目资助。
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