果实内糖分的累积不仅影响其甜度与风味，还对次生代谢和抗逆性有着重要作用，是决定果实品质及经济价值的关键因素。肉质果实如葡萄、苹果和番茄等，通过韧皮部筛管-伴胞复合体从光合作用的叶片处长距离运输糖分至果实，并在果实质外体中卸载糖分，最终将糖储存在中果皮细胞的液泡里。
糖转运蛋白负责介导果实中的糖积累过程。尽管这些蛋白质在多种植物源器官（例如叶片）中的功能已得到详尽研究，但有关它们在果实糖积累中的具体作用及其背后的分子机制了解尚浅，尤其是关于果实发育过程中糖转运蛋白的动态转录调控机制的研究更为罕见。作为全球重要的果树作物之一，葡萄经过数千年的人工选择，其果实含有高量的糖分，这不仅使其成为理想的酿酒原料，也使其成为探索植物碳汇能力的理想模型器官。
中国科学院植物研究所葡萄与葡萄酒科学研发团队针对葡萄进行了深入研究，特别是关注了糖转运蛋白VvSWEET15的功能及其转录调控机制。他们揭示了两个转录因子VvERF105和VvNAC72如何在浆果成熟期间协同调节VvSWEET15的时空表达。研究表明，在果实开始变色阶段，VvSWEET15高度活跃，促进己糖在果实内的快速累积。而VvERF105作为抑制剂，在变色前通过结合启动子上的特定序列来抑制VvSWEET15的表达；相反，VvNAC72则在变色后激活该基因的表达，加速糖分累积。这种精细的调控机制确保了果实内糖分的高效积累。
此外，通过瞬时和稳定遗传转化技术在葡萄和番茄中验证了VvSWEET15的功能，证明它对于葡萄糖和果糖在果实中的积累至关重要，并且发现过表达VvSWEET15可以显著提高番茄果实中的糖含量。这一发现为改良其他作物品种提供了理论基础。
同时，研究还指出VvSWEET15可能受到糖水平反馈调节的影响，进一步优化了糖积累的过程。总之，这项研究为提升果实品质、开发新品种提供了新的视角和方法，对农业经济发展具有重要意义。
相关成果于发表于国际学术期刊The Plant Cell上，题为The transcription factors ERF105 and NAC72 regulate expression of a sugar transporter gene and hexose accumulation in grape的研究论文。植物所博士后陆丽珍为论文第一作者，梁振昌研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、重点研发计划等项目的资助。
转录因子调控VvSWEET15表达响应葡萄果实己糖积累模型
