近日，Molecular Horticulture在线发表了中国科学院武汉植物园韩月彭团队的研究性论文，题为A subgroup I bZIP transcription factor PpbZIP18 plays an important role in sucrose accumulation in peach。该研究对一个位于桃果实糖含量QTL位点的I亚组bZIP转录因子PpbZIP18进行了功能解析，揭示了I亚组bZIP转录因子在ABA诱导果实蔗糖积累中的作用。研究成果不仅丰富了人们对ABA介导糖积累机制的认知，而且为桃果实风味品质改良提供了理论基础和基因资源。
桃（Prunus persica）是世界各地广泛栽培的温带果树。含糖量是衡量桃果实风味品质的一个决定性指标，高糖果实风味浓郁，深受消费者喜爱。果实糖分积累是一个复杂的生物学过程，涉及糖的合成与运输。桃果实中的糖组分以蔗糖为主，关于桃果实蔗糖积累的相关机制在很大程度上仍不明确。
前人研究表明，亚组A和S中的bZIP转录因子参与果实糖积累的调控。对桃基因组中的bZIP转录因子分析发现，一个属于I亚组bZIP转录因子PpbZIP18位于桃第6号染色体的控制桃果实可溶性固形物含量（SSC）的数量性状位点（QTL）。bZIP I亚组转录因子主要参与植物与病原免疫互作、花粉发育和开花等生物学过程，却无研究指出其与糖积累调控之间存在联系。对该转录因子生物学功能进行解析发现，PpbZIP18通过激活蔗糖合成酶基因PpSuSy1和糖转运蛋白基因PpST1的表达来调控桃果实中蔗糖的积累，其中PpSuSy1基因控制蔗糖的合成，而PpST1基因属于pGlcT/SGB1糖转运体亚家族。酵母互补实验表明，PpST1基因具有转运蔗糖的功能，首次证实了pGlcT/SGB1亚家族的糖转运功能。
本研究还发现，脱落酸（ABA）处理可导致PpbZIP18表达量显著增加，但PpbZIP18启动子区缺乏典型的ABA响应元件ABRE。通过酵母单杂交筛库，发现一个受ABA诱导的NAC转录因子PpNAC73能够结合到PpbZIP18的启动子上，从而激活其表达。同时，PpNAC73可与ABRE转录因子PpABF5互作，协同调控PpbZIP18的转录（图1）。综上，本研究揭示了ABA信号介导PpNAC73/PpABF5-PpbZIP18模块调控桃果实蔗糖积累的分子机制。
中国科学院武汉植物园果树分子育种研究组博士研究生张娴为论文第一作者，武汉植物园韩月彭研究员、张若西副研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和国家桃产业技术体系等项目的资助。
图1 I亚组bZIP转录因子PpbZIP18调控桃果实蔗糖积累的功能解析及其工作模型
