西北农林科技大学李新岗团队揭示枣驯化过程代谢物的遗传机制，为果树风味育种提供新视角

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风味是经济林果驯化和育种的核心性状，人们长期关注果实糖、酸含量性状的选择，而对次生代谢物在其风味形成中的作用及其驯化选择过程缺乏认识。 枣，也称中国枣、大枣、红枣，有7000多年的利用和3000多年的栽培历史，一直是我国重要的特色果品。枣由酸枣驯化而来，酸枣风味酸涩，枣则甜酸适口。二者均有极高的药用价值，它们都含有三萜皂苷、环肽生物碱等次生代谢物，是其“补中益气、养血安神、调和药性”的重要载体。因此，枣为研究林果风味驯化和次生代谢的驯化选择都提供了很好的参考。

近日，西北农林科技大学李新岗教授团队和海南大学罗杰教授等合作在The Plant Journal在线发表了题为Jujube metabolome selection determined the edible properties acquired during domestication的研究论文，揭示了枣果实的“药食同源”代谢特征，阐明了枣驯化过程代谢物的遗传机制以及次生代谢物在果实风味形成中的重要作用。

研究人员选择来自全国不同枣产区的207份酸枣和栽培枣种质，利用重测序技术揭示了酸枣到枣的驯化事件，并发现代谢相关基因在驯化中被明显选择。利用广泛靶向代谢组技术，鉴别了枣果实中含有的2985个代谢物，特别是三萜酸、类黄酮、生物碱等重要功能活性成分，表明与枣作为“药食同源”果品相适应的独特代谢特征。比较代谢组发现，酸枣到枣驯化过程中，初生和次生代谢物均受到明显选择，特别是苹果酸含量降低是其酸味降低的重要原因；三萜代谢物在驯化中也受到明显的负向选择，可能同时影响果实风味及其对环境的适应能力。mGWAS分析，明确了枣代谢物的关键控制位点及其遗传变异规律，发现三萜代谢物含量被6个位点选择，并鉴定1个2,3氧化鲨烯环化酶是其被驯化选择的重要基因。转录和代谢联合分析，鉴定了熊果酸的生物合成途径和关键基因。研究人员还发现一类具有安神活性的环肽生物碱含量在制干品种中显著高于鲜食品种，鉴别了1个N甲级转移酶参与其生物合成，并贡献了鲜食品种的风味提升。

该研究为经济林果代谢物驯化研究提供了新视角，突出了次生代谢物在果实风味和功能品质形成中的重要作用，强调了未来果树育种中对次生代谢物的精准靶向选择的重要意义。

枣果实代谢物的全基因组关联位点与驯化选择

西北农林科技大学张钟博士、石倩倩博士后，以及武汉迈维生物科技有限公司王彬博士和中国科学院植物研究所马爱民博士为论文共同第一作者，西北农林科技大学李新岗教授和海南大学罗杰教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家基础研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/tpj.15617