近日，中國科學(xué)院武漢植物園果樹分子育種學(xué)科組研究人員在New Phytologist上在線發(fā)表了題為Two R2R3-MYB Genes Cooperatively Control Trichome Development and Cuticular Wax Biosynthesis in Prunus persica的研究論文。該研究揭示了油桃形成的分子機(jī)理，為桃果實(shí)外觀品質(zhì)遺傳改良提供了理論與技術(shù)支撐。

 

　　油桃（nectarine）是普通桃（peach）的變種，起源于中國。油桃果皮質(zhì)地明顯不同于普通桃：油桃果實(shí)表皮無毛，光滑發(fā)亮、顏色鮮艷，好似涂了一層油，而普通桃果實(shí)表皮有絨毛，顏色較暗、無亮光。研究發(fā)現(xiàn)，控制油桃果實(shí)無毛性狀的G位點(diǎn)包含一個(gè)PpMYB25候選基因，通過對(duì)油桃品種PpMYB25基因的克隆、測(cè)序，發(fā)現(xiàn)該基因的第三個(gè)外顯子包含一個(gè)6 kb大小的逆轉(zhuǎn)座子。該逆轉(zhuǎn)座子的插入導(dǎo)致PpMYB25基因在油桃果實(shí)中不表達(dá)或功能喪失。

 

　　有趣的是，通過掃描電鏡觀察油桃和普通桃果實(shí)表皮特征，發(fā)現(xiàn)二者除了表皮毛差異外，表皮蠟質(zhì)的結(jié)構(gòu)也大不相同，隨后的GC分析進(jìn)一步證實(shí)了油桃和普通桃果實(shí)表皮蠟質(zhì)含量存在差異。通過生理生化和轉(zhuǎn)基因等一系列研究，發(fā)現(xiàn)PpMYB25激活下游同源基因PpMYB26的表達(dá)，它們共同促進(jìn)表皮毛的發(fā)育和表皮蠟質(zhì)的積累，從而使普通桃果實(shí)具有多毛灰暗的表皮，而在油桃中，由于PpMYB25基因失活，PpMYB26及其他表皮毛發(fā)育基因以及表皮蠟質(zhì)合成基因表達(dá)隨之受阻，表皮毛發(fā)育無法起始，同時(shí)表皮蠟質(zhì)積累減少，使得油桃果皮呈現(xiàn)光亮無毛的表型。

 

　　該研究揭示了桃PpMYB25和PpMYB26協(xié)同調(diào)控果實(shí)表皮毛發(fā)育和表皮蠟質(zhì)積累，當(dāng)它們的表達(dá)同時(shí)受到干擾后，就產(chǎn)生了桃的變種——油桃（圖1）。由于果實(shí)表皮蠟質(zhì)合成可有效防止果實(shí)水分散失，該研究結(jié)果可為改良桃果實(shí)耐貯藏性提供新思路。