外源糖处理通过代谢组与转录组联合分析调控采后草莓果实品质的分子机制

本研究针对采后草莓果实糖分积累不足导致风味下降的问题，通过外源糖处理（0.2 mol·L-1果糖）结合多组学技术，揭示了FaINV和FaSUS基因在糖代谢通路中的核心调控作用。该成果为改善果实采后品质提供了新策略，发表于《BMC Plant Biology》。

　　

草莓作为蔷薇科多年生草本植物，以其鲜艳的外观和丰富的营养价值成为全球重要的经济作物。然而，部分栽培品种在成熟期存在糖分积累不足的问题，直接影响果实风味和商业价值。传统施肥虽能提升糖含量，但长期使用会导致土壤退化与环境污染。因此，探索外源糖处理对采后草莓品质的影响机制，成为当前研究的突破口。

沈阳农业大学园艺学院的研究团队以八倍体草莓‘艳丽’为材料，系统评估了葡萄糖、果糖、蔗糖及其混合液处理对采后品质的影响。通过生理指标测定、广靶代谢组学和转录组学分析，发现0.2 mol·L^-1果糖处理显著提升单果重（48.21%）、可溶性固形物（39.80%）和可溶性糖含量（4.00%），同时降低有机酸含量。关键酶活性检测显示中性转化酶（NI）活性提升2倍，而蔗糖合成酶合成方向（SUS-S）活性受抑制。

研究采用的主要技术包括：UPLC-MS/MS（超高效液相色谱-串联质谱）进行代谢物检测，Illumina平台开展转录组测序，结合qPCR验证关键基因表达。通过KEGG通路富集分析锁定糖代谢相关靶点。

外源糖处理对采后草莓果实外观品质的影响
数据表明，0.2 mol·L^-1果糖处理使单果重达21.15 g，果实硬度提升至2.55 kg·cm^-2，显著优于对照组。

糖代谢相关酶活性变化
果糖处理组中，果糖激酶（FK）和葡萄糖激酶（GK）活性分别增至0.20和0.19 μmol·g^-1·min^-1 FW，推动己糖磷酸化进程。

代谢组与转录组联合分析
筛选出371种差异代谢物（123上调/248下调），其中果糖含量激增至43.40 mg·g^-1。转录组鉴定3,506个差异基因，FaINV（FxaYL_741g0913330）表达量上调4倍，促进蔗糖水解为葡萄糖和果糖。

RT-qPCR验证
糖转运蛋白基因FaSWEET9-like及转录因子FaNAC86、FaERF3的表达变化，证实其参与糖分转运调控网络。

该研究构建了外源糖调控草莓采后品质的分子模型：果糖通过激活FaINV和抑制FaSUS，重塑糖代谢流方向，最终提升果实甜度和商品性。成果不仅为采后保鲜技术开发提供理论依据，也为其他浆果品质改良提供了跨物种参考。值得注意的是，NAC类转录因子（占比5.85%）和MYB家族（5.76%）的显著富集，暗示了更复杂的转录调控层级有待解析。未来研究可进一步探索糖信号与植物激素的互作机制，为精准调控果实成熟提供新思路。