酸度是決定果實風味品質的一個核心元素。在前期構建的蘋果資源果實品質基礎數據庫、并明確蘋果風味品質馴化過程中酸度選擇起著關鍵作用(Ma et al. 2015)的基礎上,進一步采用候選基因關聯分析方法發掘了1個控制果實酸度的候選基因Ma1,該基因編碼一個轉運蛋白,該基因編碼框尾端存在一個單堿基變化位點(SNP),且它與果實酸度密切相關。當SNP位點堿基為G時,對應的編碼蛋白位于液泡膜,能夠將蘋果酸轉運到液泡,促進果實有機酸積累;但當SNP位點堿基為A時,造成終止密碼子提前(少了84個氨基酸,該突變基因命名為ma1),編碼的不完整蛋白位于細胞質膜上,無法負責將蘋果酸向液泡中轉運,不利于蘋果有機酸積累。研究還發現,一些基因型為ma1ma1品種,果實有機酸含量也很高,這表明Ma1基因不是控制蘋果酸度的唯一決定因子。
武漢植物園果樹分子育種科學組馬百全博士研究生在韓月彭研究員指導下,闡明了蘋果Ma1基因調控果實酸度的分子機理,為果實酸度性狀遺傳改良提供了理論基礎和工具。相關成果發表在Plant Genome上。
本研究得到國家自然科學基金國際合作重點項目資助。
控制蘋果酸度Ma1基因位點的低酸基因型(GG)在野生種中的頻率顯著高于栽培種