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更新時間：2025-10-14
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近日，浙江大學園藝系研究人員在Cell子刊《Cell Reports》發表了題為“SlWRKY14 integrates carotenoid and flavonoid biosynthetic pathways to regulate coloration and quality of tomato fruits"的研究性論文，在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA質構儀用于測定番茄的硬度。
類胡蘿卜素和類黃酮是番茄果實中兩類主要的次生代謝物，共同影響果實的色素沉著和營養品質。本研究鑒定出 SlWRKY14 是調控這兩條代謝途徑的新型調控因子。slwrky14 突變體株系所結果實顏色更紅，且類胡蘿卜素含量更高；而果實特異性過表達 SlWRKY14 的株系，其所結果實呈橙黃色，類胡蘿卜素含量降低，但類黃酮含量升高。SlWRKY14 可直接結合到類胡蘿卜素生物合成基因（SlDXS1 和 SlPSY1）的啟動子區域，并通過招募組蛋白去乙酰化酶 SlHDA1 來抑制這些基因的轉錄。SlHDA1 的作用是降低組蛋白乙酰化水平，進而抑制基因表達。進一步的遺傳學證據證實，SlWRKY14-SlHDA1 調控模塊在抑制類胡蘿卜素積累中發揮作用。與之相反，SlWRKY14 可激活類黃酮生物合成基因 SlPALA，從而促進類黃酮的積累。本研究結果表明，SlWRKY14 是類胡蘿卜素和類黃酮生物合成的調控節點，這為番茄的著色調控和品質改良提供了一種不影響產量的策略。
作為番茄等躍變型果實的主要成熟觸發因子，乙烯會影響類胡蘿卜素的合成及果實硬度。為驗證 SlWRKY14 調控的果實著色是否依賴于以乙烯為核心的成熟過程，我們檢測了野生型（WT）和 SlWRKY14 敲除型（KO）果實的躍變型乙烯釋放量。結果顯示，WT 和 KO 果實的乙烯釋放量均在破色后 3 天（B+3）達到峰值，且兩者間無顯著差異（圖 1P）。為探究 SlWRKY14 對果實軟化的影響，我們在果實完熟期（破色后 10 天，B+10）測定了 SlWRKY14 過表達型（OE）、KO 型及 WT 果實的硬度。結果表明，三者的果實硬度無顯著差異（圖 1Q）。綜上，這些數據提示，SlWRKY14 可能通過一種不依賴于乙烯的未知機制調控類胡蘿卜素的生物合成及果實著色。
參考文獻：Yuanyuan Li, et al. SlWRKY14 integrates carotenoid and flavonoid biosynthetic pathways to regulate coloration and quality of tomato fruits. Cell Reports, 2025
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