草莓是一种全球性水果作物,因其风味和营养价值而备受珍视。然而,如何在高糖含量(增加甜度)和高产量之间取得平衡一直是一个挑战。

甜蜜的权衡解开草莓风味和产量的遗传谜题

了解糖积累的遗传基础对于旨在满足对口味和品质优异的草莓日益增长的需求的育种计划至关重要。基于这些挑战,有必要对草莓可溶性固形物含量(SSC)的遗传控制进行深入研究。

佛罗里达大学的研究人员在草莓遗传学方面取得了重大进展。他们的研究于 2023 年 12 月 21 日发表在《园艺研究》杂志上,揭示了两个与 SSC 和果实产量相关的稳定数量性状基因座 (QTL)。这些发现预计将优化草莓育种的口味和生产力。

经过细致的分析,研究小组利用大规模全基因组关联研究 (GWAS) 的力量,查明了 3B 和 6A 染色体上的特定基因位点,这些基因位点显着影响草莓的 SSC,而 SSC 是水果甜度的​​主要决定因素。

这项研究最有趣的发现是确定了一种遗传权衡,即对甜味有益的等位基因会降低果实产量。然而,通过仔细的检查,研究小组发现了这些等位基因的最佳组合,可以减少对产量的负面影响。

该研究通过表征不同水果组织中淀粉和蔗糖代谢途径中的代谢物进行了更深入的研究,揭示了成熟过程中蔗糖积累的遗传差异。

GWAS 与表达数量性状基因座 (eQTL) 作图的整合阐明了两个候选基因:淀粉合酶 4 和糖转运蛋白,它们可能是理解和操纵草莓糖含量的关键。

这种遗传见解不仅加速了优质草莓品种的育种工作,而且丰富了我们对基因组水平上的甜度和生产力之间复杂相互作用的理解。

该研究的通讯作者 Vance M. Whitaker 博士说:“草莓是如何利用基因组学来应对复杂农业挑战的完美例子。” “我们的研究结果不仅揭示了水果甜味的遗传结构,还为培育甜度高产的草莓提供了路线图。”

这项研究不仅增进了我们对草莓遗传学的理解,还为育种者提供了提高果实品质的工具。确定的最佳等位基因组合为开发新的草莓品种提供了蓝图,以满足市场对口味和生产力的需求。

此外,这些遗传见解对农业实践具有更广泛的影响,有可能导致更可持续的水果生产,并增强风味特征。