近日，中国热科院椰子所油棕研究团队在油棕外果皮花青素合成方面取得新进展。该研究使用转录组-代谢组联合分析不同发育时期的油棕外果皮花青素合成过程，鉴定了参与花青素合成主要代谢通路和重要基因，该研究结果为培育容易确定最佳采收期的油棕品种提供了理论基础。
油棕榈果实的外果皮富含花青素和原花青素，不仅具有鲜艳的颜色，而且标志着果实的成熟。但目前主栽品种未成熟果实为黑色，成熟果实为黑色夹杂橙红色，不易辨别成熟果实。该研究选用特殊种质，其未成熟果实为绿色，成熟果实为橙红色，成熟期颜色变化显著。该研究对油棕成熟过程中花青素含量和重要的花青素代谢相关调控基因的动态变化规律，有助于最佳采收期容易判断的油棕品种的选育。
该研究通过分析绿果品种和黑果品种外果皮中花青素的生物合成途径，确定了参与花青素生物合成的关键基因：CHS（LOC105036364）、F3H（LOC105054663）、DFR（LOC105040724、LOC105048473）、ANS（LOC105035842）、UFGT（LOC105039612）和F3'5'H（LOC1050 36086、LOC105044124、LOC105045493），它们在果实发育的中前期上调并主要表达。这种基因表达模式与观察到的油棕果实成熟时花青素总含量的下降相一致。本研究结果为油棕榈果实中花青素合成相关基因的鉴定和鉴定以及利用分子生物学方法开发新的变异提供了理论基础。
图1 不同发育时期的油棕果实
图2 相关代谢通路
相关成果以“An In-depth Study of Anthocyanin Synthesis in the Exocarp of Virescens and Nigrescens Oil Palm: Metabolomic and Transcriptomic Analysis”为题发表在《BMC Plant Biology》（中科院二区，IF=4.3）。中国热带农业科学院椰子研究所联培硕士研究生杨程和张淑岩为论文共同第一作者，中国热科院椰子所曹红星研究员、刘小玉为该论文的共同通讯作者。该研究得到本研究工作得到了国家重点研发计划项目、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项等项目支持。
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