近日,四川大学生命科学学院刘明春课题组与张阳课题组联合在New Phytologist发表了题为“A comprehensive metabolic map reveals major quality regulations in red flesh kiwifruit (Actinidia chinensis)”的研究论文。该研究收集了“红阳”猕猴桃不同发育和成熟时期的果实,并分别测定代谢组和转录组。通过进一步的生物信息学与功能基因组学分析,构建了一个揭示猕猴桃果实整个发育生长周期中与品质相关的重要代谢产物的动态变化和及其转录调控网络的全局图谱(图1)。
图1 猕猴桃果实代谢调控网络构建。A、红阳猕猴桃发育成熟过程,B、转录组与代谢组关联分析,C、原花青素代谢调控网络构建,D、Vc代谢网络构建
在前期的研究中,刘明春课题组利用风味组和转录组,揭示了调节猕猴桃果实发育和成熟过程中可溶性糖、有机酸和重要香气物质代谢的转录因子。在当前的研究中,与张阳课题组合作,进一步剖析了猕猴桃整体代谢调控网络,并鉴定了新的调控重要代谢产物(如原花青素和维生素C)合成的转录因子(图2)。通过该研究完善了猕猴桃中的初级(风味)和次级(营养)代谢的整体调控网络,并为分子设计育种增强和改善猕猴桃风味和营养品质提供了基因资源。
图2 猕猴桃重要品质调控模式
四川大学生命科学学院刘明春教授和张阳教授为该论文的共同通讯作者,刘明春课题组已毕业硕士研究生舒朋和张阳课题组博士后张子昕为该论文共同第一作者。四川省自然资源研究院李明章研究员、谢玥博士、杜奎博士,英国华威大学生命科学学院教授Yiguo Hong,以及法国图卢兹大学Mondher Bouzayen教授参与了本研究。该项目得到了四川省优秀青年科技人才, 四川省科技计划应用基础研究, 四川大学科研基金和中央高校基本科研业务专项等经费支撑。
四川大学刘明春课题组一直从事果实成熟及品质保持机制研究,近年激素乙烯以及表观遗传修饰调控果实成熟及品质代谢研究领域取得一系列重要研究进展,在Plant Cell、Molecular Plant、New Phytologist、Plant Physiology、Plant Journal等国内外重要期刊发表研究论文20余篇。
张阳课题组长期从事植物代谢调控研究。近年来在代谢途径解析、调控因子鉴定和整体代谢网络绘制三个研究层次取得系列基础研究进展,并创制了一系列营养强化番茄新种质。相关工作发表在Nature Communications, Molecular Plant, New Phytologist, Plant Biotechnology Journal等期刊上。
文章来源:植物生物技术Pbj