我所在解析西瓜果實香氣形成的代謝基礎研究中取得進展

果實香氣是園藝作物重要的品質性狀，受到消費者和育種家的廣泛關注。近日，我所西瓜遺傳育種與栽培創新團隊在《Food Research International》上發表題為“Multi-omics integration to explore the molecular insight into the volatile organic compounds in watermelon”的研究論文，該論文系統研究了西瓜果實中揮發性有機化合物的積累模式及遺傳變異的分子基礎，為西瓜風味品質改良奠定了基礎。

該研究利用SPEM-GC-MS技術對西瓜果實發育過程中以及自然群體中的揮發性有機化合物進行測定，發現香葉基丙酮和β-紫羅蘭酮是與西瓜果肉顏色和果實含糖量相關的關鍵代謝物，在西瓜第4號染色體上挖掘到了與果肉顏色緊密相關的番茄紅素β-環化酶基因 LCYB 和類胡蘿卜素裂解雙加氧酶基因 CCD 。進一步深入研究發現，E3泛素連接酶家族基因 Cla97C05G092490 可能通過與八氫番茄紅素合成酶基因 PSY 相互作用調控β-紫羅蘭酮的積累，烯醇還原酶基因 Cla97C02G049790 、ω-3脂肪酸去飽和酶基因 Cla97C03G051490 、 LOX 和 ADH 通過調控脂氧合酶途徑來影響與香氣相關的脂質類代謝物的合成。

西瓜果實中揮發性有機代謝物的積累和關鍵調控基因的挖掘

我所劉文革研究員與路緒強副研究員為論文通訊作者，已畢業博士龔成勝為論文第一作者。本研究是劉文革研究員團隊在《Science China Life Sciences》上發表高水平論文之后的又一力作，為解析西瓜風味代謝物的“遺傳密碼”提供了扎實的理論支撐。本研究得到中國農業科學院科技創新工程專項經費項目（CAAS-ASTIP-ZFRI-07）、現代農業產業技術體系建設專項（CARS-25）和河南省重大科技項目（221100110400）等項目的資助。（通訊員：齊文莉）