近日，Horticulture Research在线发表了园艺科学与工程学院彭福田团队题为PpSnRK1α-PpNAC6/PpNAC36 Module Mediates Nitrogen-Regulated Biosynthesis of γ-Decalactone in Peach Fruit的研究论文。
桃子因其独特的香气和风味深受消费者喜爱，具有重要的经济与营养价值。在成熟过程中，桃子会由“青草香”逐渐转变为以酯类和内酯类为主的“果香”，其中γ-癸内酯正是构成其典型“桃香”的核心物质。然而，过量施氮肥会显著降低桃子香气物质积累，成为桃产业可持续发展的主要障碍。因此解析氮素调控“桃香”合成背后的关键因子及其作用机制对桃产业的发展至关重要。
该研究通过大田试验观测，过量施氮会抑制桃果实中γ-癸内酯的生物合成。通过在不同氮处理下的基因表达谱及香气成分相关性分析，鉴定出两个参与响应氮信号调控γ-癸内酯的生物合成的NAC家族转录因子PpNAC6和PpNAC36。通过在桃果实及愈伤组织中构建沉默/过表达材料，发现PpNAC6和PpNAC36正向调控γ-癸内酯的积累。进一步分析证实PpNAC6和PpNAC36可直接结合γ-癸内酯生物合成相关基因（PpAAT2、PpAAT3、PpLOX1、PpLOX6和PpFAD3）的启动子区域，并显著增强其转录。
图1 PpNAC6和PpNAC36在桃果实γ-癸内酯生物合成中的功能研究
同时，该研究发现桃SNF激酶1的α亚基（PpSnRK1α）也能够响应氮素调控，其转录水平受到氮素强烈诱导。通过对过表达/沉默桃果实材料的功能分析，发现PpSnRK1α抑制γ-癸内酯的生物合成。进一步分析证实PpSnRK1α可直接与PpNAC6/PpNAC36互作，并磷酸化PpNAC36，从而调控γ-癸内酯的生物合成。该研究提出了PpSnRK1α—PpNAC6/PpNAC36—桃香气生物合成的调控途径，揭开了氮信号调控桃子香气生物合成之谜，为通过分子育种改善桃果实风味品质、推行精准氮肥管理提供了关键理论依据。
图2 PpSnRK1α- PpNAC6/PpNAC36模块介导氮调控下γ-癸内酯生物合成作用模型
园艺科学与工程学院在读博士研究生梁家慧为论文第一作者，彭福田教授、高阳阳副教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家现代农业产业技术体系、山东省农业良种工程项目、山东省自然科学基金的资助。
编 辑：万 千
审 核：贾 波
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