《BMC基因组学》：葡萄熟了

　　

生物通报道：葡萄是一种常见的水果，其中一些品种专门用做酿酒之用。个人口味不同，或许你喜欢赤霞珠（红葡萄，世界著名的红葡萄酒品种之一），或者是加州葡萄变种。现在，两项公布在《BMC 基因组学》杂志上的两篇新研究论文提供了一系列有关果实成熟的新遗传信息，而果实的成熟对商业价值非常重要。

 

葡萄的基因表达分析揭示出两个与葡萄的绿色阶段和变红阶段相对应的不同的分子和功能阶段。研究人员公布了首个生物化学证据证实，在颜色过渡期发生着活性氧的累积。

 

意大利IASMA研究中心的Stefania Pilati和同事分析了正在成熟的加州红葡萄，以确定出果实成熟基因并研究季节对该过程的影响。他们发现，超过1400个成熟特异性基因的表达在三个不同的生长季节中发生相似的波动，其中一小类基因则受到气候条件的强烈影响。

 

在绿果阶段，大量的与激素信号和转录调节有关的基因被调节——这意味着大规模的细胞代谢过程被重排。生长素、乙烯和光起到关键作用。在之后的成熟期，细胞壁组织和生物发生、糖类和次级代谢和压力应答相关基因则开始起作用。此时，光合作用受到强烈抑制。这些转录事件与果实软化和糖、颜色和香味化合物的积累过程相一致，而这些都决定着最终葡萄的品质。在两个阶段的转折点上，研究人员发现一种与H2O2有关的氧化力和抗氧化酶网络的一种广泛的调整。

 

与此同时，来自美国内华达州大学和波士顿大学医学院的Laurent G. Deluc和同事对V. vinifera Cavernet Sauvignon进行了进一步的研究，他们分析了葡萄果实发育的7个不同的阶段。该研究组确定出，在一系列相关过程中起关键作用的基因的mRNA在整个发育过程中发生了显著的变化。相关过程包括有机和氨基酸代谢、光合作用、碳循化和抗病性。

 

值得一提的是，研究人员记录下来与转录因子表达模式、ABA生物合成和钙信号基因有关的变化。研究发现，一些mRNA在整个成熟过程中发生了明显的增加和减少，并且糖代谢基因模式分析揭示出一种新的、与之前发现的不同的葡萄糖和磷酸丙糖途径。

 

尽管，葡萄对人类来说是一种很重要的水果，但是有关果实和风味发育过程中生物化学和物理变化的遗传线索目前还知之甚少。研究人员表示，大量的调节基因的确定为破解果实成熟控制机制提供了强大的新资料。（生物通杨遥）