贵州大学揭示山桐子果实颜色决定含油量与品质的机制

贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心宋启玲副教授在Industrial Crops & Products发表了题为“Transcriptomic and metabolomic analyses reveal the potential mechanism of pigment composition and oil quality in the fruit of four coloredIdesia polycarpa”的研究论文。利用多组学联合分析，揭示了山桐子果实色素组成与油脂品质的协同调控机制，为高油、优质山桐子育种提供关键理论支撑与分子靶点。

在我国丰富的木本油料资源中，山桐子（Idesia polycarpa Maxim.）凭借生长快、适应性强、果实含油量高、不饱和脂肪酸比例优异等突出优势，被誉为“树上油库”，是极具开发前景的乡土油料树种与生物能源树种。其果实成熟时呈现出鲜明的色彩分化，常见黄色、橙色、红色、深红色等多种表型，果色直观醒目、田间易识别，长期以来被作为重要的形态分类与种质筛选依据。但有些问题没有弄清楚：山桐子果实颜色不一样，到底和油脂多少、脂肪酸好坏有什么真实联系？色素形成和油脂积累会不会互相影响？又是哪些基因和激素在背后起作用？这些问题直接影响山桐子怎么选优、怎么育种，也决定了未来能不能实现“看颜色就知道品质” 的高效利用模式。

研究团队以四种典型果色山桐子为材料，综合开展表型观测、生理生化检测、广泛靶向代谢组与转录组测序分析，构建了代谢—基因—转录因子层级调控网络，从多组学水平系统解析了山桐子果实色泽发育与油脂品质形成的协同调控机制。研究结果显示，四种果色山桐子在果实形态、含油量、脂肪酸组成及色素积累方面均存在明显差异，果色与油脂性状高度关联。其中，深红色果实的含油量最高，油脂积累更为充分；红色果实不饱和脂肪酸含量突出，亚油酸合成优势尤为明显。黄色果实以类胡萝卜素大量积累为主要特征，红色与深红色果实则以黄酮类、花青素类物质富集为标志。这一结果说明，山桐子果色不只是外观表型，更是油脂产量、脂肪酸营养品质及次生代谢水平的综合体现，可作为种质早期评价与筛选的直观指标。

图1 四种颜色山桐子果实外观、色差指标、色素及表型特征

在此基础上，研究进一步从代谢通量与分子调控方面表明，类胡萝卜素、黄酮、花青素三条色素合成途径，与脂肪酸合成途径共享乙酰-CoA等关键前体，在代谢过程中存在底物分配竞争。通过转录组与共表达网络分析，筛选出MYB8、ABF-2、MYC2-10等核心调控转录因子，并揭示ABA（脱落酸）与JA（茉莉酸）作为重要信号，参与调控碳流量分配、色素合成及油脂积累。这些发现揭示了山桐子色泽形成与油脂品质关联机制，为培育高含油量、高不饱和脂肪酸专用型山桐子新品种提供了明确分子靶点与理论依据，对推动我国特色木本油料产业高质量发展具有重要的科学参考价值与应用指导意义。

图 2 调控网络、关键基因表达、激素含量及工作模型

本研究得到了贵州省科技重大专项项目、贵州省基础研究计划（自然科学）项目、贵州大学自然科学人才基金的联合资助。

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.123178