新发现揭示番茄耐旱性调控机制奥秘

科技日报记者 王祝华 通讯员 王朝妙 郑润泽

记者2月27日从海南大学获悉，该校王守创教授团队揭示了经过驯化负选择的两个酚胺基因簇（BGC11、BGC7）及其正调控因子（SlMYB13）可控制番茄酚胺积累和耐旱性分子机制，相关研究成果已于近日在国际学术期刊《分子植物》上发表。

番茄是研究植物代谢多样性和环境适应的理想模型，也是全球价值最高的果蔬作物之一，但现代番茄栽培目前面临着营养品质下降、风味丧失和抗性减弱等问题，因此深入解析番茄代谢多样性与环境适应性的协同调控机制，可为作物营养品质改良和高抗优质新品种培育提供理论参考和遗传资源。

王守创介绍，团队以401份番茄群体材料为样本，利用基于代谢物的全基因组关联分析（mGWAS）定位到番茄11号与7号染色体两个酚胺生物合成基因簇（BGC11、BGC7），发现BGC11与腐胺衍生酚胺的生物合成和修饰有关，BGC7与亚精胺衍生酚胺的生物合成和转运有关，并通过共表达网络分析得出SlMYB13能够正向调节上述基因簇，从而促进番茄酚酰胺的积累和提高耐旱性。

同时，研究团队发现SlMYB13、BGC11和BGC7在番茄育种过程中受到了驯化选择，进而出现两种主要的单倍型组合（HapA、HapB）。其中，HapB（即BGC11和BGC7核心组分与SlMYB13组合的高酚胺含量单体型）与高酚胺含量的密切相关，且耐旱性明显高于HapA，可证明HapB的消失可能是导致现代番茄栽培品种耐旱性降低的众多因素之一。研究结果表明，在番茄驯化和改良过程中，HapB被负向选择，进而影响了番茄耐旱性。