近日，中國熱科院品資所木薯研究中心在木薯采后腐爛調(diào)控機(jī)制研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。該研究系統(tǒng)闡述了類黃酮物質(zhì)積累在抑制木薯塊根采后腐爛中的作用機(jī)制并發(fā)現(xiàn)MeCHS3及MeANR的表達(dá)與木薯耐采后腐爛密切相關(guān)，為木薯耐采后生理腐爛提供了理論依據(jù)和優(yōu)異基因資源。

  木薯塊根保質(zhì)期非常短，通常在采后1-3天就開始發(fā)生變質(zhì)，這種特有的現(xiàn)象稱為“采后生理腐爛(postharvest physiological deterioration，PPD)”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因木薯采后生理腐爛造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過2億美元。木薯采后生理腐爛已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟需解決的重要問題，解析延緩木薯塊根采后生理腐爛產(chǎn)生的分子機(jī)理對(duì)選育耐采后生理腐爛木薯品種具有重要意義。該研究通過轉(zhuǎn)錄組、代謝組、VIGS等技術(shù)發(fā)現(xiàn)類黃酮代謝通路中28個(gè)基因及51種代謝物在采后生理腐爛過程中高度富集，包括MeCHS、MeFLS、木犀草素、山柰酚、表兒茶素、根皮素等，基因沉默表明 MeCHS3和MeANR可顯著影響塊根采后生理腐爛耐受性，同時(shí)葉片中總黃酮和花青素含量也發(fā)生顯著變化。關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)bHLH轉(zhuǎn)錄因子與類黃酮代謝基因及代謝物存在顯著相關(guān)性，基于此提出一個(gè)類黃酮參與塊根采后生理腐爛調(diào)控的分子模型。綜上，該研究成果為提高木薯塊根耐采后腐爛能力提供了新思路，同時(shí)為選育耐采后腐爛木薯品種提供理論支撐。

  該研究成果以“Flavonoid accumulation modulates the responses of cassava tuberous roots to postharvest physiological deterioration”為題發(fā)表于《Postharvest Biology and Technology》。中國熱科院品資所安飛飛副研究員為論文第一作者，蔡杰副研究員、陳松筆研究員為論文通訊作者。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持。

  文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2023.112254

2023年2月6日

來源：中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院