有機酸積累量是衡量果實風味品質的一個重要指標。
中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室果樹分子育種學科組科研人員通過對桃資源成熟果實有機酸組分與含量測定發現,桃果實有機酸主要包含蘋果酸和檸檬酸,少數品種奎尼酸也較高;桃果實發育早期大量積累有機酸,但果實成熟期有機酸含量顯著下降導致了低酸性狀的形成。在低酸品種果實發育后期,γ-氨基丁酸(GABA)合成限速酶——谷氨酸脫羧酶基因(GAD)的表達水平上升促進了檸檬酸降解(下圖)同時,丙酮酸脫氫酶激酶基因(PDK)和丙酮酸激酶基因(PK)的上調表達以及乙醇脫氫酶基因(ADH1)的下調表達也可能通過“丙酮-乙酰輔酶A-檸檬酸途徑”影響檸檬酸的合成。而促進蘋果酸向液泡轉運的蘋果酸轉運體基因ALMT9顯著下調表達。相反,在高酸品種果實發育后期,蘋果酸合成途徑中的限速酶編碼基因NAD-MDH1表達顯著上調,同時伴隨蘋果酸轉運體基因ALMT9的激活,促進蘋果酸大量積累并最終導致果實酸化,但在低酸品種中ALMT9基因表達受到了負調節基因WRKY14的抑制,導致蘋果酸積累的下降。綜上所述,桃果實中蘋果酸的積累與代謝和液泡貯運有關,而檸檬酸的積累主要由代謝決定。
相關研究成果以“Assessment of Organic Acid Accumulation and Its Related Genes in Peach”為題發表于Food Chemistry。(http://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127567 )
圖 桃果實有機酸代謝模式圖