華南農業大學園藝學院教授王惠聰團隊利用單胚乳核測序、轉錄組分析、本體和異源基因功能驗證等技術，研究揭示了“桂味”荔枝種子部分敗育的新機制。近日，相關成果分別發表于《國際生物大分子雜志》（International Journal of Biological Macromolecules）和《植物脅迫》（Plant Stress）。
溫度和基因型影響“桂味”種子發育的內在機制。左圖：低溫上調LcTRB1和LcASHR1的表達，增加組蛋白甲基化進而促進種子的發育；右圖：發育正常的種子LcDEFL表達高而LcCPI5不表達，溫度通過改變“桂味”種子這兩個基因的表達而影響種子的發育。研究團隊供圖
“桂味”是品質優良的荔枝主栽品種，在各大產區均有分布，然而不同年份和不同產區“桂味”焦核率有明顯差異，這種焦核率不穩定是影響該品種商品品質的重要因素，也是生產上亟需解決的問題。
研究人員在國家自然科學基金、國家重點研發、國家荔枝龍眼產業技術體系等項目的資助下，研究闡明了組蛋白賴氨酸甲基化酶基因LcASHR1對于種子發育的重要作用，端粒酶基因LcTRB1通過結合LcASHR1啟動子影響其表達進而調控種子的發育。此外，他們建立了荔枝胚乳特異表達基因集，揭示了半胱氨酸蛋白酶抑制子LcCPI5和富含半胱氨酸的短肽LcDEFL在“桂味”種胚發育的重要作用。溫度通過影響上述關鍵基因的表達，進而影響種子的發育。
上述研究結果從理論上深化了荔枝溫敏不育現象的認識，為荔枝種子發育的定向遺傳改良提供靶基因，成為荔枝果實品質和產量的耦合栽培技術研發提供重要的參考。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.139708
https://doi.org/10.1016/j.stress.2025.100745
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