广西热作所在中科院一区TOP期刊发表基于多组学揭示采后储藏期间香水柠檬果皮转色和风味变化调控机制的研究论文

近日,广西热作所亚热带特色水果基因组学研究团队联合亚热带水果采后贮运减损技术与设备研究团队,在国际SCI期刊《Postharvest Biology and Technology》(中科院一区TOP,IF=6.8)在线发表了题为“Transcriptome and metabolome profiling unveil the mechanisms of 'Xiangshui' lemon peel coloration and flavor adjustments during postharvest storage”的研究论文。该研究对不同储藏时期的香水柠檬果皮进行多组学联合分析,明确了采后贮藏过程中果皮转色与风味物质变化的分子调控网络,为香水柠檬采后品质精准调控提供了关键理论支撑。

 

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图1 论文首页截图

香水柠檬是芸香科柑橘属常绿小乔木,果香浓郁悠长,果肉汁水丰盈、酸度柔和,几乎无苦涩味,可鲜食,也是茶饮、调味、精油加工、果制品开发的优质原料,经济附加值突出。然而,在采后贮藏过程中香水柠檬果皮会逐渐转黄,风味改变,显著影响果实的感官品质与商品价值。长期以来,香水柠檬果皮转色伴随的风味物质动态变化机制尚不明确,制约了其采后品质调控技术的开发。

本研究系统利用多组学联合分析技术解析香水柠檬采后转色与风味变化机制。基于生理指标测定和代谢组学分析,明确叶绿素降解与类胡萝卜素累积协同调控果皮色泽转变,以及萜类化合物为果皮主要香气组分,且大部分挥发性物质的含量随果皮转色逐步提升。此外鉴定出β-Ionone、(2E,4Z)−2,4-Decadienal和Butanoic acid, 3-methyl-, 2-phenylethyl ester可能是香水柠檬果皮的特征风味物质。多组学联合分析结果表明,萜类代谢途径中大部分基因显著上调,其下游的类胡萝卜素合成通路同步激活,而苯丙烷代谢通路整体受到抑制,其下游的黄酮类物质合成通路表达水平降低,上述通路的差异表达模式共同揭示了果皮色泽与风味变化的分子调控机制。研究进一步构建基因-代谢物和转录因子-基因互作调控网络,并筛选得到10个核心基因及5个核心转录因子,为后续基因功能验证、性状定向改良及采后技术研发提供了重要依据。

 

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图2 多组学互作调控网络图

广西热作所卢丽燕、黎新荣和郝小玲为论文共同第一作者,孟开开为通讯作者。本研究获广西农业科学院科技发展专项项目和基础科研业务专项项目资助。

热作所  卢丽燕供稿/供图

                           一审一校:单   彬

二审二校:刘思朝

三审三校:覃剑峰