辣椒中新型渗漏型香草醛氨基转移酶(vamtL3)等位基因的鉴定及其对辣椒素合成的调控机制

来自日本的研究团队针对辣椒(Capsicum chinense)中辣椒素类物质组成异常的遗传机制展开研究。通过QTL定位和功能验证，发现Charapita品种携带的vamtL3等位基因存在G373E突变，使香草醛氨基转移酶(VAMT)活性降低30倍，导致辣椒素含量减半而低辛辣类似物capsinoid增加3倍。该发现为精准调控辣椒风味育种提供了新靶点。

　　

辣椒中的辣椒素类物质(capsaicinoids)及其低辛辣类似物capsinoid是决定果实风味和药用价值的关键成分。研究团队在筛选辣椒种质资源时，发现"Charapita"(CH)品种(Capsicum chinense)具有独特的代谢特征——capsinoid含量异常升高。

为解析这一现象的遗传基础，科学家们以Red Habanero(RH)为对照，通过F₂群体进行数量性状位点(QTL)分析，在3号染色体上锁定了一个400kb的关键区域，该区域包含香草醛氨基转移酶基因(VAMT)。等位基因测试证实CH携带的是一个功能渗漏的vamt突变体。

基因测序显示，CH型vamt等位基因在第15外显子存在单核苷酸多态性(SNP)，导致甘氨酸373被谷氨酸取代(G373E)。这一突变使辣椒素合成减少50%，同时使capsinoid含量提升3倍，因此将该突变体命名为vamt^L3。值得注意的是，虽然酶活性发生显著改变，但VAMT及其他辣椒素合成相关基因的表达量在RH和CH中并无差异。

研究人员进一步用胎盘组织粗提物检测酶活，发现CH中香草胺(vanillylamine)合成活性仅为RH的1/30。这些证据表明，G373E突变通过降低VAMT酶活性（而非影响转录水平），重塑了辣椒素代谢网络。这项研究发现的vamt^L3等位基因为辣椒风味精准育种提供了新的分子工具。