科学家破译软枣猕猴桃的“调色密码”

来源：光明网

在琳琅满目的水果市场上，一颗颗红宝石般的软枣猕猴桃总能吸引消费者的目光。这种比传统猕猴桃更小巧、表皮光滑的"迷你奇异果"，近年来因其独特的红色果实逐渐成为市场新宠。

近日，中国农业科学院郑州果树研究所猕猴桃资源与育种团队在《Molecular Horticulture》（分子园艺）上发表论文，绘制了首个全红型四倍体软枣猕猴桃参考基因组近完成图，并鉴定了AaBEE1-AaLDOX色泽调控模块，揭开了软枣猕猴桃果实红色之谜，为猕猴桃色泽改良奠定基础。

研究团队选用了名为“天源红”的优质品种作为研究对象。与普通猕猴桃不同，这种四倍体软枣猕猴桃每个细胞含有四套染色体（人类是二倍体），基因组的复杂程度堪比迷宫。研究团队采用PacBio HiFi和Hi-C两种尖端测序技术，最终将原本杂乱无章的基因碎片拼接成完整的生命蓝图。

通过对比不同品种的基因组，研究人员发现，在漫长的进化过程中，软枣猕猴桃特有的基因家族经历了独特的“瘦身”与“扩张”，这些基因变化最终调配出了标志性的红色果实。在破解基因组密码后，科学家们锁定了两个关键基因——AaBEE1和AaLDOX，它们共同组成了一个精妙的“调色开关系统”。

AaBEE1被证实是花色苷合成的“负向调节器”：在模式植物中过表达该基因，可使本来积累色素的拟南芥、番茄褪色、烟草红色花瓣变白。通过DNA亲和纯化测序等技术，研究人员发现AaBEE1蛋白能特异性结合AaLDOX基因启动子区的G-box元件，从而抑制这个关键合成酶的表达。

而决定果实是否显红的关键，在于AaLDOX启动子区29个碱基对的插入缺失变异。在绿色果实中，这段DNA序列的缺失使AaLDOX启动子活性降低，加之AaBEE1对AaLDOX启动子活性的抑制，双重压制花色苷合成；而在红色品种中，无此双重压制效应。这种精细的调控关系解释了同一物种内果肉颜色的显著差异。

该研究的突破性发现为分子育种提供了明确靶点。传统育种中，颜色筛选需等待果实成熟，周期长达5-8年。现在通过分子检测和基因编辑创制，将使育种效率提升70%以上。（光明网记者宋雅娟）