Plant Physiology [2024 IF6.9 ]浙江大学果实品质团队发现调控柑橘果实酸甜的关键因子

近日，浙江大学果实品质团队在 Plant Physiology 发表了题为“CitSAR-mediated coordination of sucrose and citrate metabolism in citrus fruits”的研究论文。该研究以 ’椪 柑 ’ 及其早熟芽变品种为研究对象，鉴定出一个能够同时调控柑橘果实糖酸代谢的关键调控因子 CitSAR ，并系统解析了其分子作用机制。该项研究不仅为深入理解果实糖酸代谢的协同调控网络提供了新见解，更重要的是为通过分子育种手段定向改良水果风味品质提供了理论依据和潜在的基因靶点。

柑橘作为全球重要的经济果树，其果实品质直接影响市场价值和消费者接受度。其中，蔗糖和柠檬酸作为果实风味品质的核心成分，二者的动态平衡直接决定了柑橘的甜酸口感特征。在果实成熟过程中，蔗糖含量持续上升而柠檬酸逐渐降解， 这一相反的变化趋势暗示着二者可能存在协同调控机制。虽然已有研究鉴定出多个参与糖酸代谢的关键基因，但关于糖酸协同调控的核心转录因子及其分子网络仍缺乏系统认知。

图 1 CitSAR功能验证

该 研究以 ’椪 柑 ’ 及其早熟芽变品种（高糖低酸型）为研究对象。通过 转录组 测序结合 W GCNA 分析，成功鉴定出一个调控糖酸平衡的调控因子 CitSAR （ Sugar and Acid Regulator ）。在柑橘愈伤组织和番茄中过表达 CitSAR 均表现出促进蔗糖积累和抑制柠檬酸合成的双重功能。进一步研究发现 CitSAR 能够特异性识别并结合 CitSPS4 和 CitGAD4 基因启动子区的 GCC-box 顺式作用元件，从而激活这些关键代谢酶基因的表达，实现对糖酸代谢的协同调控。 这一重要发现不仅揭示了果实糖酸协同调控的新机制，更为柑橘等水果的品质改良提供了新的分子靶点和理论依据。

图2CitSAR调控柑橘果实糖酸代谢模式图

浙江大学刘圣超博士与博士研究生李寅春为本论文共同第一作者，李绍佳副研究员为本论文通讯作者，孙崇德教授指导研究工作，衢州农业 林业科学研究院王登亮高级 农艺师参与了工作。该研究得到了国家重点研发计划项目 、国家自然科学基金项目 、浙江省自然科学基金杭州市联合项目 和中央高校基本科研业务费专项基金 等项目的支持。

论文链接： https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf228

文章中GUS染色使用了RTU4032 GUS染色试剂盒。