我國是世界上最大的番茄生產國，但由于番茄采后易腐爛變質，每年在運輸、貯藏和銷售過程中都會造成巨大的經濟損失，培育耐儲優質番茄新品種是當前番茄育種的重要目標。果皮蠟質是覆蓋在果實最外層的疏水性物理屏障，改變其組分和結構能顯著影響果皮保水性，從而在延長果實貨架期的同時提升果實品質。
近日，中國科學院武漢植物園高磊團隊在International Journal of Biological Macromolecules期刊在線發表研究論文，通過對番茄長鏈酰基輔酶A合成酶基因家族進行系統分析和功能解析，揭示SlLACS1是番茄表皮蠟質合成的關鍵因子，在增強番茄抗旱性和延長果實貨架期方面具有重要應用潛力。
SlLACS1敲除番茄和野生型番茄抗旱性和果實貨架期的比較。圖源受訪單位
研究團隊深入探索了番茄表皮蠟質合成的分子機制，發現長鏈酰基輔酶A合成酶基因家族中的SlLACS1是番茄蠟質合成的關鍵因子。通過基因編輯技術敲除SlLACS1基因，研究團隊發現這直接導致番茄葉片和果皮蠟質含量顯著下降，從而影響了番茄的抗旱性和果實貨架期。實驗結果顯示，SlLACS1敲除的番茄幼苗對干旱更為敏感，且果實貨架期明顯縮短。
這一發現不僅揭示了SlLACS1基因在番茄蠟質合成中的核心作用，還為通過基因工程手段培育具有更強抗旱性和更長貨架期的番茄新品種提供了科學依據。未來，隨著這些研究成果的轉化應用，我們有望看到更多耐干旱、耐儲藏的番茄品種出現在市場上，減少因番茄腐爛變質而造成的經濟損失，促進番茄產業的可持續發展。
該研究得到了國家自然科學基金、湖北省創新群體項目、湖北洪山實驗室和中國博士后科學基金的資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024052437
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