桃是世界溫帶地區栽培的最重要的果樹之一，具有重要的觀賞和食用價值。我國是桃的起源地，栽培歷史悠久，分布廣泛，資源豐富。相較于其它木本果樹，桃基因組小、遺傳背景簡單、童期短，是木本果樹功能基因組學研究的模式物種。
武漢植物園果樹分子育種學科組在韓月彭研究員帶領下，多年來致力于桃組培再生和果實品質相關研究，近期取得了多項研究進展。
進展一：以棗油桃胚軸為外植體，通過帶有RFP熒光信號的發根農桿菌侵染，獲得了轉基因陽性的桃轉基因根系。進一步優化侵染過程中的外植體、侵染時間和侵染菌液濃度等轉化條件，進一步通過發根農桿菌侵染棗油桃芽段，獲得了轉基因根系/非轉基因芽的復合植株。在此基礎上，將已報道的調控桃花青素積累的PpMYB10.1在桃根系中超量表達，獲得了大量積累花青素的復合植株。在桃毛狀根中超表達PpMYB10.1基因，獲得紅色根系的復合型植株，明確了轉基因根系中PpMYB10.1基因過表達能誘導PpUFGT基因和PpGST基因的轉錄，但其他結構基因表達水平沒有顯著變化，這不僅在桃本體系統中驗證了PpMYB10.1基因功能，而且為桃基因功能分析提供了新技術。相關研究結果以“Development of a fast and efficient root transgenic system for functional genomics and genetic engineering in peach”為題發表在國際SCI期刊Scientific Reports上（論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41598-020-59626-8）。
進展二：桃果實糖積累量是影響風味品質的重要指標，通過建立桃果實瞬時轉化技術體系，發現抑制果實中糖轉運基因PpTST的在果實中的表達能顯著降低蔗糖、葡萄糖和果糖的積累，但山梨醇含量幾乎沒有變化，確定了PpTST基因在調控桃果實中糖積累中的重要作用。相關研究成果以題為“Functional Analysis Reveals the Regulatory Role of PpTST1 Encoding Tonoplast Sugar Transporter in Sugar Accumulation of Peach Fruit”發表于International Journal of Molecular Science。（論文鏈接：https://doi.org/10.3390/ijms21031112）
進展三：桃是典型的呼吸躍變型果實，儲藏過程中容易變軟，貨架期短。分離到乙烯代謝途徑中的3個PpEILs和12個PpERFs在果實中高表達。3個PpEILs和PpERF.E2均能激活乙烯合成基因PpACS1和PpACO1的表達。擁有EAR結構域的F亞族PpERFs轉錄因子能抑制PpACO1的表達，但能促進PpACS1表達。為EILs和ERFs參與果實成熟的調控提供了理論基礎。相關研究成果以題為“Identification of EIL and ERF Genes Related to Fruit Ripening in Peach” 發表于International Journal of Molecular Science。（論文鏈接：https://doi.org/10.3390/ijms21082846）
圖1 a, 桃復合植株（非轉基因芽+轉基因根系）；b, PpTST對果實糖積累量的影響；c，PpERF對乙烯代謝通路基因的調控作用。
