Hortic Res | 浙江大学陈昆松教授团队在草莓果实特征芳香组分呋喃酮代谢调控研究上取得进展

草莓（Fragaria × ananassa）是全球重要的经济作物，因其独特的风味和营养品质，颇受消费者青睐。植物芳香化合物作为一类重要的次生代谢产物，广泛参与植物众多生命活动，果实中的挥发性芳香物质作为一个重要的感官品质，影响着果实的商品性和消费者的喜好度。呋喃酮是草莓果实的特征芳香物质组分，研究其调控机制可为改善果实芳香品质提供科学依据。

2023年7月，Horticulture Research在线发表了浙江大学陈昆松教授团队题为DNA methylation mediated by RdDM pathway and demethylation affects furanone accumulation through regulation of QUINONE OXIDOREDUCTASE in strawberry的研究论文。

该研究以芳香浓郁的‘越心’草莓果实为材料，围绕果实特征芳香物质呋喃酮代谢调控这一主题，探究了RdDM及DNA去甲基化通路对呋喃酮合成关键基因FaQR的DNA甲基化调控机制，发现在栽培草莓中存在4个FaQRs同源基因，其中FaQR3在呋喃酮生物代谢中起主要作用，在果实成熟进程中FaQR3启动子M2区域mCG和mCHG显著下调，其DNA甲基化水平与FaQR3表达和呋喃酮含量呈负相关（图1），并确定FaQR3启动子M2区域是驱动其转录调控的核心区域。通过瞬时表达RdDM途径关键基因FaAGO4及DNA去甲基化基因FaDMLs，发现RdDM和DNA去甲基化途径协同调节FaQR3启动子M2区域的DNA甲基化水平，进而影响FaQR3表达，调控呋喃酮合成积累，揭示了DNA甲基化修饰在草莓果实呋喃酮生物代谢中的调控机制（图2）。这些研究发现为植物芳香物质代谢调控网络增添了新内涵，为果实芳香品质改善提供了新依据。

图1 FaQR3启动子M2区域DNA甲基化水平与FaQR3表达和呋喃酮合成积累呈负相关

图2 基于DNA甲基化修饰的草莓果实呋喃酮生物合成调控机制

浙江大学农业与生物技术学院博士研究生李云端和石艳娜研究员为共同第一作者，浙江大学陈昆松教授、浙江省农业科学院蒋桂华研究员、南方科技大学郎曌博教授为该论文的共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划项目（2022YFD2100100）和国家自然科学基金项目（32002004）的资助。

作者团队介绍

李云端 第一作者

李云端，本科毕业于西北农林科技大学园艺学院，现于浙江大学农业与生物技术学院攻读博士学位，以第一作者在Hortic Res、BMC Plant Biol、Sci Rep、Plant Biol、Horticulturae发表论文。

陈昆松 通讯作者

陈昆松，浙江大学求是特聘教授。长期从事果实品质与采后贮藏物流研究，在果实色泽、芳香、风味、质地等品质形成与维持方面取得系列创新性、系统性的成果。现任浙江大学食物冷链物流研究中心主任；是教育部第七、八届科技委农林学部委员，，浙江大学学术委员会委员；科技部“食品冷链物流产业技术创新战略联盟”理事长，第十三届中国园艺学会副理事长；国家“园艺作物品质调控与应用”国际联合研究中心主任；入选农业农村部“农业科研杰出人才及其创新团队”、浙江省首批“万人计划”杰出人才；是“十四五”和“十三五”国家重点研发计划项目首席科学家，“863”项目和国家公益性行业专项首席专家，并主持国家自然科学基金重点项目、科技部国际合作重点项目、“111”引智项目等；在PNAS、Nat Commun、Genome Biol、New Phytol、Plant Physiol、Plant J、Plant Biotech J、J Agric Food Chem、Hortic Res、Postharvest Biol Tech等刊物发表论文；获国家科技进步奖二等奖1项、教育部自然科学奖一等奖2项、浙江省科技进步奖一等奖2项。创刊主编Food Quality and Safety (IF=5.6)。被评为浙江省农业科技突出贡献者，享受国务院特殊津贴。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad131

转自：“园艺研究”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！