甜瓜香气极大地影响消费者的喜好和果实品质。更年期的瓜产生更多的酯,而非更年期的瓜产生更多的醛。了解这些遗传差异对于培育更好的甜瓜至关重要。尽管参与挥发性有机化合物(VOC)生物合成的基因已经被鉴定出来,但仍然缺乏全面的遗传图谱。需要深入研究来揭示甜瓜香气和成熟行为的遗传基础。

解码甜瓜风味芳香多样性的遗传关键

农业基因组学研究中心 (CRAG) 的研究人员在了解甜瓜挥发性物质产生的遗传调控方面取得了重大进展。他们的研究于 2024 年 1 月 16 日发表在《园艺研究》杂志上,深入研究了两种甜瓜基因渗入系 (IL) 集合的成熟行为对比,为水果香气的遗传基础提供了新的见解。

本研究调查了甜瓜挥发性物质产生的遗传调控,确定了 1000 多个影响香气和成熟的数量性状位点 (QTL)。主要发现突出了影响酯和醛水平的特定染色体,这些染色体有助于产生更年期和非更年期甜瓜的独特香气,有助于旨在提高水果品质的育种计划。

研究小组对来自“Piel de Sapo”(PS)和“Védrantais”(VED)甜瓜的两个相互IL系列的挥发性特征进行了全面分析。该研究的重点是确定负责甜瓜香气的挥发性有机化合物的数量性状位点(QTL)。

检测到超过1000个QTL,表明香气化合物存在复杂的遗传调控。主要发现表明,第 3、5、6、7 和 8 号染色体上的基因渗入显着影响酯和醛之间的平衡,这对于跃变型和非跃变型甜瓜的独特香气特征至关重要。 3 号和 8 号染色体因其在改变酯醛平衡方面的作用而特别引人注目,其特定的 QTL 与已知的成熟相关基因(如 ETHQV8.1 和 ETHQV6.3)相关。

2、6、10 和 11 号染色体上的 PS 等位基因增加了 VED 甜瓜中的酯含量,而与成熟无关的几个区域影响了萜烯水平。这些发现增强了我们对甜瓜香气遗传控制的理解,并为旨在改善水果风味和质量的育种计划提供了宝贵的遗传材料。

CRAG 的首席研究员 Jordi Garcia-Mas 博士表示:“我们的研究极大地增进了对控制甜瓜香气和成熟的遗传因素的认识。通过识别关键 QTL 和候选基因,我们可以更好地了解遗传和甜瓜成熟之间复杂的相互作用。这些见解对于开发口味增强的甜瓜品种、满足消费者偏好和市场需求至关重要。”

这项研究的结果对甜瓜育种具有重大意义,通过识别关键的香气基因位点,能够开发出具有增强风味和延长保质期的品种。这些进步有利于农业并满足消费者对优质水果的需求。这些见解还可以改善其他水果作物,推动园艺遗传学取得更广泛的进展。