柑橘周缘嵌合体细胞层模式研究揭示β-隐黄质在果实中的调控机制

（编辑推荐）本研究通过解析柑橘周缘嵌合体OCC的细胞层构成（L1/L2/L3），发现其果皮、果肉和囊膜组织分别由不同比例的供体细胞层形成，并鉴定出核定位转录激活因子MYB107通过直接结合β-胡萝卜素羟化酶（BCH）启动子正向调控β-隐黄质合成，为柑橘果实营养品质改良提供新靶点。

　　

细胞层模式解析：柑橘嵌合体的发育蓝图

研究团队发现柑橘周缘嵌合体OCC由温州蜜柑（OOO）的L1层和胡柚（CCC）的L2/L3层构成。通过SNP分析和层特异性基因（PDF1/SYS）测序证实，其果皮、果肉和囊膜中供体细胞比例分别为1:4、1:1和1:3。这种独特的细胞层分布模式解释了OCC果皮类似胡柚而果肉呈现温州蜜柑典型橙红色的表型特征。

代谢图谱：嵌合体的营养密码

高效液相色谱（HPLC）检测显示，OCC果肉β-隐黄质含量显著高于胡柚（CCC），达到温州蜜柑（OOO）水平的80%。气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析揭示果皮挥发物（如d-柠檬烯、γ-松油烯）更接近胡柚，而果肉糖酸组分介于两供体之间。这种组织特异性代谢模式与细胞层贡献比例高度吻合。

调控核心：MYB107的分子开关作用

加权基因共表达网络分析（WGCNA）锁定MYB107为关键转录因子。该蛋白具有核定位特性，在酵母系统中显示强转录激活活性。双荧光素酶报告基因和酵母单杂交（Y1H）实验证实，MYB107直接结合BCH启动子的CAAT-box元件，激活其表达。在柑橘愈伤组织中过表达MYB107使总类胡萝卜素含量提升2.3倍，其中β-隐黄质增加最显著（3.1倍）。

应用验证：从实验室到果园

瞬时转化实验显示，干扰MYB107表达的柑橘果实转色延迟，β-隐黄质含量降低42%；而过表达则加速果实褪绿，促进β-隐黄质积累。值得注意的是，在20个柑橘品种中，MYB107表达量与果实β-隐黄质含量呈正相关（R²=0.87），证实其在自然变异中的调控作用。

产业价值与科学意义

该研究首次绘制了柑橘果实细胞层发育的定量模型，阐明嵌合体代谢创新的细胞学基础。发现的MYB107-BCH调控模块为培育高β-隐黄质柑橘品种提供分子工具，β-隐黄质作为维生素A前体，其生物利用率是β-胡萝卜素的2倍，该成果对改善人群维生素A缺乏症具有重要意义。研究还提示L2/L3层对果皮特性的主导影响，为柑橘品质育种提供新视角。