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　　果實不僅在植物繁殖擴散中起到至關(guān)重要的作用，而且也為人類的健康提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。果實成熟伴隨著風(fēng)味物質(zhì)（酸、甜、香等）、果實硬度和外觀顏色等一系列生理生化的變化過程。這些生理生化過程通常受到內(nèi)外因素的共同調(diào)控。解析果實成熟過程的生理和分子調(diào)控機理對提高果實品質(zhì)和培育不同成熟期品種（如早熟或晚熟）、以及不同類型果實的貯藏保鮮具有重要的指導(dǎo)意義。

　　芒果是世界最受歡迎的熱帶水果之一，被譽為“熱帶水果之王”。由于芒果果實成熟后期乙烯含量顯著累積，長期以來芒果一直被認(rèn)為是典型的躍變型果實。然而，研究人員在調(diào)查芒果成熟過程的生理變化時，發(fā)現(xiàn)芒果成熟期經(jīng)歷的時間差異很大、早熟和晚熟現(xiàn)象很明顯，且果實內(nèi)源激素乙烯在不同品種中（特別是早熟和晚熟品種）差異明顯。特別是在一些晚熟品種中乙烯的含量很低。這些乙烯含量低的果實，其成熟過程在生理和分子上是如何介導(dǎo)的？早熟和晚熟特性是如何形成的？這些問題一直缺乏應(yīng)有的認(rèn)識。 

　　研究以典型晚熟芒果品種凱特芒（Keitt）果實為研究材料，深入調(diào)查了果實發(fā)育不同階段形態(tài)、生理和代謝物的變化規(guī)律以及基因表達譜的改變。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在果實成熟過程中乙烯釋放量處于較低水平，沒有明顯的躍變趨勢，然而ABA在果實成熟過程中大量累積，與果實成熟進程高度關(guān)聯(lián)，預(yù)示著ABA可能在凱特芒果實成熟過程中發(fā)揮重要的介導(dǎo)作用。利用廣譜靶向代謝組分析技術(shù)，系統(tǒng)調(diào)查了果實成熟進程中代謝物質(zhì)的變化規(guī)律，闡明了成熟過程中硬度和風(fēng)味形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。利用RNA-seq技術(shù)深入調(diào)查了果實發(fā)育不同階段的轉(zhuǎn)錄組，鑒別了果實發(fā)育不同階段的關(guān)鍵功能基因和調(diào)控因子，特別是圍繞果實硬度變化（如細(xì)胞壁成分）和甜味形成（如蔗糖）等方面，發(fā)現(xiàn)了多個成熟相關(guān)基因（MiSWEET12/15、MiPLY8、MiPSY、MiHXK1及MiBAM9）與ABA通路的關(guān)鍵調(diào)控因子（MiHY5、MiGBF4、MiABI5-like和MibZIP9）的表達緊密關(guān)聯(lián)。結(jié)合外源ABA及其抑制劑處理實驗，以及ABA信號調(diào)控因子和靶點基因的表達分析，進一步利用轉(zhuǎn)錄因子和關(guān)鍵靶基因的轉(zhuǎn)錄激活實驗（圖1），清楚地證明ABA信號調(diào)控因子直接調(diào)控凱特芒成熟關(guān)鍵基因的表達。這些結(jié)果表明，ABA信號對凱特芒果實成熟進程具有直接的調(diào)控作用。 

　　基于實驗結(jié)果，該研究提出了ABA調(diào)控凱特芒果實成熟的一種潛在模型，即隨著芒果果實發(fā)育和成熟，內(nèi)源ABA含量逐漸增加，誘導(dǎo)MiHY5等轉(zhuǎn)錄因子的表達，并進一步激活蔗糖代謝、果實軟化、β-類胡蘿卜素積累和淀粉降解等果實成熟相關(guān)通路基因的表達，進而介導(dǎo)芒果果實成熟（圖2）。該研究為芒果果實成熟調(diào)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建提供了新見解。 

　　近日，相關(guān)研究成果以Metabolomic and transcriptomic analyses reveal new insights into the role of abscisic acid in modulating mango fruit ripening為題在線發(fā)表于園藝學(xué)頂級期刊Horticulture Research上。博士研究生武士波為論文第一作者，西南林業(yè)大學(xué)劉愛忠研究員、昆明植物研究所徐偉副研究員和許建初研究員，以及中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所王松標(biāo)副研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到云南省科技廳對外科技合作專項（202003AD150004）等項目支持。 

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圖1 MiHY5直接激活成熟相關(guān)基因的表達 

圖2 ABA調(diào)控“Keitt”果實成熟的模型