外源24-表油菜素内酯调控番茄果实糖酸代谢及风味品质的分子机制

为解决番茄果实品质下降问题，甘肃农业大学园艺学院团队开展24-表油菜素内酯(EBR)调控番茄果实糖酸代谢的研究。研究发现EBR通过上调SS、NI等糖代谢基因和下调CS、MDH等酸代谢基因，显著提升可溶性固形物、VC及黄酮含量，并改善挥发性物质组成，为高品质番茄栽培提供新策略。

　　

研究背景与意义
番茄作为全球重要的经济作物，其风味和营养品质直接影响消费者选择。然而，现代育种追求高产往往导致糖酸比失衡、香气物质减少等品质问题。传统栽培技术如水分调控、盐胁迫虽能部分改善品质，但存在不可控风险。植物激素油菜素内酯(BRs)因其多效性调控功能被称为"万能激素"，但其合成类似物24-表油菜素内酯(EBR)在番茄品质调控中的分子机制尚不明确。

甘肃农业大学的研究团队以'Micro-Tom'番茄为材料，系统研究EBR处理对果实成熟过程中糖酸代谢、黄酮积累及香气物质的影响。研究发现EBR通过精准调控关键代谢酶基因表达，实现糖酸代谢重编程，显著提升果实营养价值和风味品质。该成果发表于《BMC Plant Biology》，为激素调控园艺作物品质提供理论依据。

关键技术方法
研究设置对照(CK)、EBR(0.15 mg/L)和油菜素唑(Brz)处理组，定期测定果实硬度、可溶性固形物等品质指标。采用HPLC分析糖(葡萄糖、果糖等)和有机酸(柠檬酸、苹果酸等)组分，电子鼻(PEN3)检测挥发性物质，qRT-PCR检测HXK、SS等15个代谢基因表达，结合主成分分析综合评价处理效果。

研究结果

果实硬度与营养指标变化
EBR处理使果实硬度在第25天降低27.7%，显著高于CK组。可溶性固形物和VC含量分别提升14.1%和11.8%，而Brz处理抑制这些变化。表明EBR加速果实软化同时提升营养价值。

糖代谢调控机制
EBR使果糖和葡萄糖含量最高增加39.5%，通过上调蔗糖合成酶(SS)、中性转化酶(NI)等基因表达促进糖积累。Brassinazole(Brz)则抑制SPS等基因表达，证实BR信号通路正向调控糖代谢。

有机酸代谢调控
EBR使柠檬酸和苹果酸含量降低31%，通过下调柠檬酸合成酶(CS)和苹果酸脱氢酶(MDH)基因表达实现。Brz处理则提高PPC1等基因表达量45.8%，反向验证BR信号对酸代谢的抑制作用。

次生代谢物积累
黄酮类物质中芦丁和槲皮素含量在EBR组达711.23 μg/g和435.08 μg/g，较CK提升34.5%。电子鼻分析显示W2W(氮氧化物)和W5S(芳香族化合物)传感器响应值显著增强，表明EBR改善果实香气特征。

结论与展望
该研究揭示EBR通过双重调控机制提升番茄品质：一方面激活蔗糖合成酶(SS)等糖代谢基因，另一方面抑制CS等酸合成基因，实现糖酸比优化。同时促进黄酮积累和挥发性物质生成，这种"营养-风味"协同提升效应为激素调控作物品质提供新模式。未来可结合转录组和代谢组深入解析EBR下游信号网络，推动植物激素在精准农业中的应用。