解读苹果氮在塑造水果含糖量中的作用

发布时间：2024-08-05 14:56:22 栏目：生活

导读 研究人员深入研究了水果甜度的​​遗传基础，发现了苹果中一种新的调控机制。这项研究重点关注了 MdbZIP44，这是一种转录因子，它根据氮水

研究人员深入研究了水果甜度的​​遗传基础，发现了苹果中一种新的调控机制。这项研究重点关注了 MdbZIP44，这是一种转录因子，它根据氮水平调节淀粉和糖代谢，提供了一种提高水果品质的遗传策略，并可能彻底改变园艺业。



苹果的质量和产量受土壤中氮含量的显著影响，这会影响各种生化过程。氮不足会导致水果质量差，而氮过量会导致环境污染。了解苹果果实中氮和糖代谢之间的复杂关系至关重要。基于这些挑战，需要进行全面的研究，以阐明氮影响糖代谢的分子机制，旨在提高水果质量和可持续的农业实践。

甘肃农业大学和天水师范学院的研究人员于2024年3月15日在Horticulture Research上发表了一项研究(DOI: 10.1093/hr/uhae072)，探讨了不同氮水平下MdbZIP44转录因子对苹果淀粉和糖代谢的调控。该研究为MdbZIP44与其他影响糖代谢的蛋白质之间的相互作用提供了见解。研究 发现，在氮供应下，苹果果实中MdbZIP44表达上调，导致淀粉积累增加，葡萄糖含量降低。MdbZIP44与Mdα-GP2基因启动子结合，抑制其表达并调节淀粉和葡萄糖水平。此外，MdbZIP44与MdCPRF2-like相互作用，形成复合物，激活Mdα-GP2表达，这对蔗糖代谢至关重要。在苹果愈伤组织和番茄模型中过表达MdbZIP44可导致淀粉和蔗糖含量增加，同时葡萄糖水平降低。这凸显了 MdbZIP44 在氮处理下增强糖代谢的作用。该研究表明，MdbZIP44 可以作为改善苹果品质的基因改造目标，为优化苹果种植中的氮利用以及通过基因和农业方法提高果实品质和产量提供了潜在的策略。 甘肃农业大学的毛娟博士表示：“我们的研究结果揭示了一个复杂的调控网络，其中 MdbZIP44 不仅影响淀粉和葡萄糖水平，还与其他蛋白质相互作用，调节对糖代谢至关重要的基因表达。这项研究为通过有针对性的基因和农业实践提高苹果品质开辟了新途径。”

这项研究为了解苹果淀粉和糖代谢的遗传和分子机制提供了宝贵的见解，为优化苹果种植中的氮肥使用提供了潜在的策略。这些发现将有助于开发出质量和产量更高的苹果品种，并带来更可持续的农业实践，从而减少氮肥对环境的影响。