
可溶性固形物含量(SSC)是决定甜瓜果实风味品质的关键指标,在生产上常用于快速检测果实甜度。然而,其复杂的遗传调控网络尚不清晰。甜瓜(Cucumis meloL.)是全球重要的经济水果,其果实风味(尤其是甜度)直接影响消费者偏好。可溶性固形物含量(SSC)是衡量甜瓜成熟度和风味品质的核心指标,主要由可溶性糖(蔗糖、葡萄糖、果糖等)和有机酸组成。虽然前人通过QTL-mapping等方法鉴定了一些SSC相关位点,但并未被精细定位,其关键调控基因和分子机制仍有待深入解析。
2026年第7期,Horticulture Research上线了(Advance Access)美女做爱
胡建斌教授团队题为“Integrating genome-wide association study and transcriptomic profiling identifies candidate genes underlying soluble solids content in melon (Cucumis meloL.)”的研究论文。该研究通过整合全基因组关联分析和转录组测序,结合代谢物检测及单倍型分析,系统鉴定了调控甜瓜SSC的候选基因,并提出了一个“脂代谢-乙醛酸循环-糖异生”协同调控果实风味品质的“代谢权衡”模型,为甜瓜品质改良提供了重要理论依据和基因资源。
该研究利用200份甜瓜种质资源在6个环境下的SSC表型数据,结合全基因组关联分析(GWAS),共鉴定到79个与SSC显著关联的SNP位点,连锁不平衡(LD)分析进一步注释到86个候选基因。随后,研究团队选取了两个SSC差异极显著的甜瓜品种-‘SYH’ (低) 和‘BSM’ (高),对它们三个发育时期(授粉后10、20、30天)的果实进行了转录组测序。通过整合GWAS与转录组数据,获得了18个满足“遗传关联”与“差异表达”的候选基因。经qRT-PCR验证,其中14个基因的表达模式与转录组数据一致(图1)。

图1 GWAS和RNA-seq联合定位候选基因
基于果实中能量代谢、细胞稳态维持和转录组结果,团队构建了一个“脂质代谢-乙醛酸循环-糖异生”(LGG)通路,结果发现,共有73个差异表达基因投射其中,与SYH相比,BSM中的大多数酶和转运蛋白上调,强调了它们在整合碳水化合物和脂质代谢中的关键作用。同时,14个候选基因中有5个关键候选基因嵌入该通路(图2)。

图2 脂质代谢-乙醛酸循环-糖异生(LGG)途径模型示意图
代谢谱分析与关键候选基因的转录表达研究结果表明,蔗糖是驱动甜瓜果实SSC积累的核心糖分。在SYH中,尽管脂肪酶基因呈现高表达水平且脂肪酸降解剧烈,但并未有效驱动蔗糖的合成。基于此,研究团队创新性地提出了LGG通路通过“代谢分流”与“代谢开关”两种互补机制,精准调控脂质来源碳骨架的代谢流向——即决定其是用于糖异生以积累蔗糖,还是被分流至能量生产或膜脂重塑等其他代谢途径。这一发现揭示了脂质代谢与糖积累之间存在的“代谢权衡”关系,并构建了其调控甜瓜果实风味品质形成的分子模型。

图3 SYH和BSM果实的代谢谱和候选基因表达
该研究利用多组学手段联合挖掘了调控甜瓜SSC的关键候选基因,构建了一个“脂质代谢-乙醛酸循环-糖异生”(LGG)通路,揭示了LGG通路作为“幕后指挥”协调脂质分解与糖分积累的代谢权衡模型,为理解果实品质的复杂代谢网络提供了新视角。
该研究由美女做爱
胡建斌教授团队完成。论文第一作者为博士研究生牛旭旭,通讯作者为胡建斌教授和罗陈副研究员。
胡建斌教授团队长期从事瓜类作物种质资源收集鉴定、株型、耐冷及品质等优异基因挖掘与种质创新等工作的研究,承担有国家自然科学基金、河南省自然科学基金杰出青年基金、河南省高校科技创新人才/团队等科研项目,在Horticulture Research等期刊发表论文40余篇,培育并推广西瓜、甜瓜品种5个。

文章链接://doi.org/10.1093/hr/uhag196