郑果所2025年科技创新盘点之二：瓜果色泽研究

2025年，我所在果树瓜类色泽形成调控机制研究领域取得显著进展，系统揭示了果实色泽形成的分子奥秘，为分子设计育种提供了理论依据和技术路径。

一、破解激素密码：果实着色与成熟

猕猴桃资源与育种创新团队在《Horticultural Plant Journal》发表的研究，首次揭示了软枣猕猴桃中AaEIL2-AaERF059模块作为乙烯与生长素信号交叉枢纽的关键作用。该研究通过酵母双杂交文库构建和多组学联合分析，发现AaEIL2直接响应乙烯信号，协同生长素调控花青素合成基因表达，实现着色与成熟的同步启动。这一发现解决了果实发育中“着色与成熟”两大重要性状“相伴相生但机制不明”的科学难题，为精准调控果实色泽与采收期提供了激素靶点，在提升果实商品价值中具有重要应用前景。

二、揭示“美丽代价”：染色体易位的双刃剑效应

桃遗传育种团队在《New Phytologist》发表的成果，首次解析了红叶桃叶片呈色与白粉病抗性协同调控的分子机制。研究发现，6号与8号染色体易位激活花青素合成基因PpMYB114，却沉默抗性基因PpRPP13，导致“叶片红色但抗性下降”的权衡现象。这一研究将生态学“资源分配假说”引入果树分子育种，警示色泽改良需兼顾抗病性评估，为培育兼具观赏价值与抗逆性的新型桃品种提供了关键理论依据。

三、构建“双开关”模型：西瓜瓤色分化极简模型

西瓜甜瓜种质资源团队在《Molecular Horticulture》发表的研究，通过多组学整合分析，构建了创新的 “双开关”遗传模型。研究发现，ClLCYB（类胡萝卜素类型开关）和ClREC2（积累水平开关）两个位点的组合可解释99.7%的瓤色变异。其中，ClREC2启动子区的1.2 kb拷贝数变异通过增强基因表达，显著提升有色体中质体小球数量和类胡萝卜素含量。该模型可精准预测白、珊瑚红、猩红、黄四种瓤色，为西瓜分子标记辅助选择提供了双基因标记系统。

四、三维基因组学：染色质空间结构调控色泽

猕猴桃资源与育种创新团队在《Horticulture Research》发表的成果，完成了猕猴桃3D基因组图谱构建。研究揭示346-bp 结构变异通过改变AaCBP60B-like启动子的三维染色质结构，影响其表达活性，进而调控花青素合成。同时鉴定该基因为钙信号介导的色泽负调控因子，为色泽调控提供了新的激素-信号通路靶点。该研究将猕猴桃传统线性调控模型拓展到三维空间层面，建立了“结构变异→三维染色质→基因表达→代谢表型”的研究范式。

这些研究从激素交叉互作、染色体结构变异、极简遗传模型到三维基因组学，构建了果树瓜类色泽调控研究的创新链。这些成果不仅深化了对果实品质形成基础科学问题的认识，更提供了可直接应用于分子育种的基因编辑靶点和分子标记，推动我所功能基因组学研究不断进步。我所将基于这些突破，进一步开展多性状平衡改良的设计育种，为保障国家果业高质量发展和种业振兴作出更大贡献。（通讯员：齐文莉）