黑加仑果实发育过程中抗坏血酸(AsA)与类黄酮合成调控机制的多组学解析

为解决黑加仑(Ribes nigrum L.)果实发育过程中抗坏血酸(AsA)和类黄酮代谢调控机制不明的科学问题，研究人员通过整合转录组学技术，系统分析了'Adelinia'和'Heifeng'两个品种四个发育阶段的代谢动态。研究揭示了GDP-L-半乳糖磷酸化酶驱动的AsA生物合成途径与单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)介导的再生途径协同调控模式，鉴定出14个核心结构基因和15个转录因子(TFs)构成的调控网络，为培育高营养价值品种提供了分子靶点。

　　

黑加仑(Ribes nigrum L.)这种富含营养的寒地浆果，其果实品质关键成分抗坏血酸(ascorbic acid, AsA)和类黄酮的代谢调控机制长期笼罩在迷雾中。最新研究犹如分子探针，精准捕捉到两个特色品种'Adelinia'和'Heifeng'在幼果期、膨大期、转色期和成熟期四个关键发育阶段的代谢密码。

研究发现AsA含量随着果实成熟呈现"滑梯式"下降，这种动态变化背后暗藏玄机——GDP-L-半乳糖磷酸化酶(GGP)主导的生物合成途径与单脱氢抗坏血酸还原酶(monodehydroascorbate reductase, MDAR)掌管的再生途径上演精妙"双人舞"。而类黄酮代谢则呈现"过山车"式波动，在幼果期达到峰值后于转色期急剧跳水，其中'Heifeng'品种展现出更强的"囤货"能力。

基因共表达网络像侦探般揪出4个AsA代谢核心基因和6个幕后调控的转录因子(TFs)，同时锁定8个类黄酮生物合成结构基因及其9个调控"指挥官"。更有趣的是，植物激素信号通路(ko04075)中生长素和细胞分裂素相关差异表达基因(DEGs)的"方言差异"，配合光合作用-天线蛋白通路(ko00196)基因的"能量分配策略"，共同导演了品种间果实大小的"变形记"。

这些发现不仅绘制了黑加仑营养品质形成的分子地图，更为分子设计育种提供了精准"靶点库"。激素信号通路的解密，则为栽培实践中生长调节剂的"精准用药"提供了理论导航。