近日，Horticulture Research在線發表了園藝科學與工程學院彭福田團隊題為PpSnRK1α-PpNAC6/PpNAC36 Module Mediates Nitrogen-Regulated Biosynthesis of γ-Decalactone in Peach Fruit的研究論文。

桃子因其獨特的香氣和風味深受消費者喜愛，具有重要的經濟與營養價值。在成熟過程中，桃子會由“青草香”逐漸轉變為以酯類和內酯類為主的“果香”，其中γ-癸內酯正是構成其典型“桃香”的核心物質。然而，過量施氮肥會顯著降低桃子香氣物質積累，成為桃產業可持續發展的主要障礙。因此解析氮素調控“桃香”合成背后的關鍵因子及其作用機制對桃產業的發展至關重要。

該研究通過大田試驗觀測，過量施氮會抑制桃果實中γ-癸內酯的生物合成。通過在不同氮處理下的基因表達譜及香氣成分相關性分析，鑒定出兩個參與響應氮信號調控γ-癸內酯的生物合成的NAC家族轉錄因子PpNAC6和PpNAC36。通過在桃果實及愈傷組織中構建沉默/過表達材料，發現PpNAC6和PpNAC36正向調控γ-癸內酯的積累。進一步分析證實PpNAC6和PpNAC36可直接結合γ-癸內酯生物合成相關基因（PpAAT2、PpAAT3、PpLOX1、PpLOX6和PpFAD3）的啟動子區域，并顯著增強其轉錄。

圖1 PpNAC6和PpNAC36在桃果實γ-癸內酯生物合成中的功能研究

同時，該研究發現桃SNF激酶1的α亞基（PpSnRK1α）也能夠響應氮素調控，其轉錄水平受到氮素強烈誘導。通過對過表達/沉默桃果實材料的功能分析，發現PpSnRK1α抑制γ-癸內酯的生物合成。進一步分析證實PpSnRK1α可直接與PpNAC6/PpNAC36互作，并磷酸化PpNAC36，從而調控γ-癸內酯的生物合成。該研究提出了PpSnRK1α—PpNAC6/PpNAC36—桃香氣生物合成的調控途徑，揭開了氮信號調控桃子香氣生物合成之謎，為通過分子育種改善桃果實風味品質、推行精準氮肥管理提供了關鍵理論依據。

圖2 PpSnRK1α- PpNAC6/PpNAC36模塊介導氮調控下γ-癸內酯生物合成作用模型

園藝科學與工程學院在讀博士研究生梁家慧為論文第一作者，彭福田教授、高陽陽副教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國家現代農業產業技術體系、山東省農業良種工程項目、山東省自然科學基金的資助。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波