我所在南瓜芋香味形成研究方面取得创新性进展
近日,我所在遗传学经典期刊Theoretical and applied genetics(中科院农林科学一区top,IF=4.2)发表题为“A mutation in CmoBADHresults in the production of 2-acetyl-1-pyrroline, conferring a ‘taro-like’ aroma in Cucurbita moschata”的研究论文。我所赵钢军副研究员和邓丽婷博士为论文共同第一作者,李俊星研究员为论文通讯作者。
芋香味是南瓜中一种备受消费者喜爱的独特风味,其形成主要由2-AP这一关键挥发性物质决定。然而,其遗传基础和分子机制长期不明,制约了优质芋香南瓜品种的选育。本研究以具有芋香味的南瓜自交系NO.44和无香味的NO.45为亲本,构建遗传分离群体,利用BSA-seq和 KASP技术,将目的基因精细定位到南瓜10号染色体23.3 kb的区域。结合基因组组装与基因功能分析发现,在芋香南瓜NO.44中,候选基因CmoCh10G001620(CmoBADH)存在4591 bp的片段插入。该变异导致基因转录异常,使其编码的甜菜碱醛脱氢酶(BADH)功能丧失,从而促使2-AP积累,最终产生芋香味。基于此关键变异,开发了可用于分子标记辅助选择(MAS)的功能标记。利用该标记,在苗期即可快速、准确地筛选出有芋香味的个体,快速培育出“黑小宝”“香缘早”等果形、果色、熟性多样且保留芋香味的新品种,显著提升了育种效率,丰富了市场选择。本研究不仅掲示了南瓜芋香味的形成机理,更成功打通了从基础理论到育种实践的路径,为蔬菜作物的风味改良与品质育种提供了典范。
本研究得到了广东省农业农村厅(农业和乡村振兴人才)项目、科技创新战略(农业科研主力军建设)专项、广东省农业科学院现代种业创新能力提升工程等多个项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1007/s00122-025-05050-3
图1 目的基因定位