Plant Physiology | 西北农林科技大学/山东农业大学合作揭示枣果实苹果酸积累的分子机制

在果树栽培驯化过程中，其果实酸度逐渐降低。苹果酸是影响多数果实风味和品质的重要有机酸。枣是鼠李科传统特色果树，果实甜度高，其野生类型酸枣酸味浓。对于栽培枣驯化过程中苹果酸含量降低的分子机制尚不清楚。

近日，西北农林科技大学李新岗教授与山东农业大学张春梅副教授等在Plant Physiology在线发表了题为“Low-acidity ALUMINUM-DEPENDENT MALATE TRANSPORTER4 genotype determines malate content in cultivated jujube”的研究论文，揭示了栽培枣驯化过程中苹果酸含量变化的分子机制。

研究发现，酸枣群体中苹果酸含量高且变异广泛，而栽培枣苹果酸含量低且分布范围集中。通过对枣和酸枣的转录组测序、群体基因表达水平和苹果酸含量相关性分析、过表达分析等试验证明，铝依赖的苹果酸转运蛋白ZjALMT4为影响苹果酸积累的关键基因。启动子测序结果发现，在酸枣群体中检测到三种与苹果酸含量连锁的W-box变异类型，而栽培枣仅存在其中一种——低酸型变异类型。酵母单杂交筛选和双荧光素酶试验发现，ZjWRKY7可结合到该W-box位点，且与高酸基因型结合能力强，与低酸基因型结合能力弱。ZjWRKY7瞬时过表达/沉默实验进一步证明该转录因子靶向ZjALMT4调控苹果酸积累。

综上所述，该研究表明，在高苹果酸含量的酸枣类型中，ZjWRKY7可结合到 ZjALMT4启动子区W-box 位点调控其表达水平，促进苹果酸积累；突变后的低酸型W-box 削弱了 ZjWRKY7的结合能力，从而降低有机酸的含量。在栽培枣的驯化选择过程中，低酸突变基因型被选择固定下来。

山东农业大学林学院张春梅副教授和硕士研究生耿艳秋为论文共同第一作者，西北农林科技大学李新岗教授为论文通讯作者。山东省果树研究所董肖昌助理研究员、王中堂副研究员参与了该项研究工作。该研究得到了国家重点基础研发计划项目、中国博士后基金、山东省自然科学基金、山东省青创人才引育项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiac491

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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