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苹果果皮木栓化机制尚不明确。本研究中,研究人员对中国昌黎县种植的 3 份苹果种质(28-19、6?55E、13-26W)和 3 个苹果品种(‘Golden Delicious’、‘Orin’、‘Miyazaki spur’)表皮进行研究,发现全锈果与 CER、CYP86 基因变异相关,为相关研究提供理论依据。
锈是果实表面的木栓组织,苹果果皮木栓化机制尚不明确。本研究对中国昌黎县种植的 3 份苹果种质(28-19、6?55E、13-26W)和 3 个苹果品种(‘Golden Delicious’、‘Orin’、‘Miyazaki spur’)的表皮进行解剖学和显微镜观察。通过全基因组重测序,结合木栓层形成相关代谢通路和关键酶编码基因信息,筛选分析与完全锈化苹果形成相关的基因。结果显示,6?55E 和 28-19 的幼果在坐果后不久即出现覆盖果实(超过 50%)的锈,可归为全锈苹果组;而大多数苹果品种为半锈苹果组,锈占果实表面积的 10~30%。全锈果实的 1 至 3 层表皮细胞均匀木栓化,锈较少的果实锈类型常以皮孔或伤口为中心,形成片状退化,下层细胞也表现出不同程度的木栓化,角质层随后开裂。通过比较分析全锈型和少锈型之间 46 个与角质化相关的差异表达基因,进一步的基因注释分析表明,苹果全锈果实锈的发生与CER和CYP86基因的变异密切相关,这可能是苹果全锈果实锈木栓化的主要原因。本研究旨在探索木栓层的形成过程和果实锈发生的调控机制,进一步挖掘苹果果实锈的关键基因,为苹果果皮锈的科学防控提供理论依据,对抗锈品种的遗传育种和无锈品种的种质资源创新具有重要意义。