浙江大学揭示果实采后品质劣变与低温贮藏的耦合机制

果实风味品质是影响消费者喜好的重要因素。低温贮藏被广泛用于延长采后货架寿命，然而过度追求货架寿命的贮藏时间导致果实风味品质下降，相关的调控机制并不清楚。近日，浙江大学果实品质生物学团队在综合学科一流期刊Journal of Advanced Research (2021年IF：12.822)发表题为“Chilling-induced peach flavor loss is associated with expression and DNA methylation of functional genes”（https://doi.org/10.1016/j.jare.2022.12.003）的研究论文。通过结合代谢组、转录组和DNA甲基化组，建立了基于“小时-天-周”等不同时间尺度的多组学动态变化模式，解析了采后低温对果实品质的调控机制。

桃果实置于采后低温贮藏，果实内部温度快速下降，伴随有乙烯释放量的大幅度下降和成熟进程明显延缓。进一步分析质地、可溶性糖、有机酸、芳香物质等品质指标的变化，发现芳香物质含量的变化最为显著，随贮藏时间延长快速下降。通过联合GC-MS代谢组和RNA-Seq转录组数据，筛选获得了参与芳香物质含量变化的结构基因和转录因子。转录因子PpMADS2通过直接结合启动子的方式激活PpAAT1转录，过量表达PpMADS2显著促进PpAAT1表达和芳香物质积累。全基因组DNA甲基化测序分析显示，采后低温诱导了桃果实DNA甲基化水平，在低温7天达到峰值随后降低。低温抑制的芳香物质合成结构基因PpAAT1、PpTPS1、PpTPS3和转录因子PpMADS2及乙烯合成基因PpACS1的表达伴随有启动子区域DNA甲基化水平的增加。同时，研究发现了基于CAMTA1-CBF6通路的果实应答低温胁迫的分子机制。本研究通过时间维度上不同尺度的多组学联合分析，揭示了桃果实品质与采后低温应答的耦合机制，解析了风味品质劣变的分子机制。

该研究是团队PNAS论文发现DNA甲基化参与低温调控果实风味丢失，以及New Phytologst论文揭示转录因子和DNA去甲基化酶协同调控果实成熟和风味品质的拓展，相关工作为研究果实采后品质劣变和环境因子应答提供了有益参考。浙江大学果实品质生物学团队张波教授为论文的通讯作者，段文宜博士为第一作者（中国农科院郑州果树研究所工作）。研究获国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2022.12.003

转自：“iPlants”微信公众号

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