近日，湖南省农业科学院园艺所核果类果树团队在国际学术期刊《Foods》(Q1，中科院二区，IF：6.0)上发表题为“Targeted metabolite and Gene expression Analysis of Anthocyanin and Kaempferol Glycoside Accumulation in Peach Accessions with Contrasting Flesh and Skin Pigmentation”的研究论文。陈为峰副研究员为第一作者，张良波研究员为通讯作者，园艺所为第一完成单位，岳麓山实验室为第二完成单位。该研究获得湖南省自然科学基金和长沙市自然科学基金的支持。
桃果实色泽是决定其商品价值和消费者接受度的关键品质性状，而花色苷是赋予果实红色的主要色素。与此同时，无色黄酮醇类物质如山奈酚糖苷在果实抗逆和抗氧化中也发挥着重要作用。然而，在类黄酮生物合成途径中，花色苷与黄酮醇共享相同的上游前体，两者之间存在底物竞争关系，但这一竞争机制在桃果实中的具体调控模式尚不清楚。针对上述科学问题，团队选取了15份红肉、白肉和黄肉桃种质资源，系统开展了果皮色泽参数测定、靶向代谢物定量分析及类黄酮关键结构基因的表达谱研究。研究发现，矢车菊素-3-葡萄糖苷是桃果皮中主要的红色色素，在红肉桃种质中显著高积累；而山奈酚-3-鼠李糖苷则优先在白肉桃种质中积累。进一步基因表达分析表明，二氢黄酮醇4-还原酶基因(PpDFR)在红肉桃中表达水平显著升高，而黄酮醇合酶基因(PpFLS)在白肉桃中表达更为活跃；相比之下，PpCHS、PpF3H、PpF3'H和PpANS等上游及下游基因在不同色组间无显著差异。相关分析进一步证实，矢车菊素-3-葡萄糖苷含量与PpDFR表达呈显著正相关，山奈酚-3-鼠李糖苷含量与PpFLS表达呈显著正相关，且PpDFR/PpFLS表达比值与果皮红色特征(a*/b*值)呈显著正相关。
该研究在桃果实中进一步解析了花色苷与山奈酚糖苷积累的竞争关系，明确了PpDFR和PpFLS的相对表达平衡是决定代谢流分配的关键因素。这一发现为理解桃果实色泽形成的分子调控机制提供了重要的代谢与转录证据，也为通过分子育种手段改良桃果实色泽和类黄酮营养品质提供了候选基因靶点。
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