近日,中国热科院南亚所芒果研究中心在芒果果实风味调控机制研究方面取得进展。该研究首次在分子水平上揭示了芒果酸度调控的关键基因,为通过育种手段改良芒果风味提供了科学依据。
芒果果实风味主要由糖、酸、香气三者平衡决定,而酸度是其中的关键因子。该研究以70个芒果品种为材料,系统分析了成熟果实的有机酸组成。结果显示,大多数芒果品种成熟后酸度较低,可滴定酸含量普遍在0.4%以下。研究团队从芒果基因组中鉴定出20个ALMT(铝激活的苹果酸转运蛋白)家族基因,其中5个在果实发育过程中表达。通过对26个品种的基因表达量与苹果酸含量进行关联分析,锁定了编号为Mi14g13620.1的基因——该基因表达量越高,果实苹果酸含量越低。进化树分析显示,该基因与苹果、番茄中已知的苹果酸转运蛋白ALMT9高度相似,因此被命名为MiALMT9。
为验证MiALMT9的功能,研究团队在'凯特'芒果果实中开展了基因过量表达和沉默实验。结果显示,过量表达MiALMT9显著降低了果实苹果酸含量,而基因沉默则使苹果酸含量明显升高。细胞定位实验进一步证实,MiALMT9定位于液泡膜——果实细胞储存有机酸的主要"仓库"。
MiALMT9亚细胞定位及功能验证
值得注意的是,虽然芒果MiALMT9与苹果MdALMT9、番茄SlALMT9在基因序列上高度相似,但功能却截然相反:后两者促进果实积累苹果酸、提高酸度,而MiALMT9则起到降低酸度的作用。这种功能分化可能与芒果果实本身低酸的特性及其独特的进化历史有关。
该研究成果以"Genome-wide analysis of the ALMT family in mango reveals MiALMT9 as a negative regulator of fruit malate content"为题发表在《Fruit Research》期刊上。中国热科院南亚所李文鑫助理研究员和张月华助理研究员为共同第一作者,高萌助理研究员、马小卫研究员、楚小强研究员为共同通讯作者。研究得到海南省自然科学基金(项目号326QN0735)、中央级公益性科研院所基本科研业务费(项目号1630062024035、1630062025017)和国家香蕉(芒果)产业技术体系(CARS-31)项目的支持。
近日,中国热科院南亚所芒果研究中心在芒果果实风味调控机制研究方面取得进展。该研究首次在分子水平上揭示了芒果酸度调控的关键基因,为通过育种手段改良芒果风味提供了科学依据。
芒果果实风味主要由糖、酸、香气三者平衡决定,而酸度是其中的关键因子。该研究以70个芒果品种为材料,系统分析了成熟果实的有机酸组成。结果显示,大多数芒果品种成熟后酸度较低,可滴定酸含量普遍在0.4%以下。研究团队从芒果基因组中鉴定出20个ALMT(铝激活的苹果酸转运蛋白)家族基因,其中5个在果实发育过程中表达。通过对26个品种的基因表达量与苹果酸含量进行关联分析,锁定了编号为Mi14g13620.1的基因——该基因表达量越高,果实苹果酸含量越低。进化树分析显示,该基因与苹果、番茄中已知的苹果酸转运蛋白ALMT9高度相似,因此被命名为MiALMT9。
为验证MiALMT9的功能,研究团队在'凯特'芒果果实中开展了基因过量表达和沉默实验。结果显示,过量表达MiALMT9显著降低了果实苹果酸含量,而基因沉默则使苹果酸含量明显升高。细胞定位实验进一步证实,MiALMT9定位于液泡膜——果实细胞储存有机酸的主要"仓库"。
MiALMT9亚细胞定位及功能验证
值得注意的是,虽然芒果MiALMT9与苹果MdALMT9、番茄SlALMT9在基因序列上高度相似,但功能却截然相反:后两者促进果实积累苹果酸、提高酸度,而MiALMT9则起到降低酸度的作用。这种功能分化可能与芒果果实本身低酸的特性及其独特的进化历史有关。
该研究成果以"Genome-wide analysis of the ALMT family in mango reveals MiALMT9 as a negative regulator of fruit malate content"为题发表在《Fruit Research》期刊上。中国热科院南亚所李文鑫助理研究员和张月华助理研究员为共同第一作者,高萌助理研究员、马小卫研究员、楚小强研究员为共同通讯作者。研究得到海南省自然科学基金(项目号326QN0735)、中央级公益性科研院所基本科研业务费(项目号1630062024035、1630062025017)和国家香蕉(芒果)产业技术体系(CARS-31)项目的支持。