园艺所核果团队揭示桃果实早衰的调控机制

近日，园艺所核果类果树研究室潘海发研究员、张金云研究员领衔的团队在桃果实早衰调控机制方面取得重要进展。该研究系统揭示了桃果实早衰脱落的分子途径，并鉴定出两个关键NAC转录因子——PpeKIL1和PpeSML1，为解析桃果实败育的分子机制及减少生产上落果损失提供了理论依据。

桃果实早衰是在桃果实第一膨大期、膨大间期或第二膨大早期出现果实发育停滞、果皮皱缩甚至脱落等现象，严重影响果实产量和品质。与葡萄等树种可通过外源生长调节剂诱导获得无籽但仍正常发育的果实不同，桃对外施生长调节剂反应不明显，无法逆转早衰进程，因此探究其内在调控机制尤为重要。团队研究发现，脱落酸（Abscisic Acid, ABA）信号转导途径在桃果实早衰过程中起到核心调控作用。其中，PpeKIL1受ABA诱导表达后直接抑制果实细胞分裂，诱导程序性细胞死亡（PCD）终止果实生长发育进而促使果实脱落；另一NAC家族基因PpeSML1则通过整合多种激素信号（ABA和IAA），在早衰过程中推动叶绿素降解和衰老相关基因的表达，最终加速果实败育。

研究成果形成的论文“Abscisic acid induces PpeKIL1 to terminate fruit growth and promote fruit abortion in peach (Prunus persica)” 和“The peach NAC transcription factor SMB-LIKE1 (PpeSML1) integrates hormonal signaling to trigger senescence and chlorophyll degradation during fruit abortion” 先后发表于《Plant Physiology and Biochemistry》（IF：5.7）和《International Journal of Biological Macromolecules》（IF：8.5）。该研究不仅深化了对桃果实败育分子机制的理解，也为今后通过基因编辑或育种手段选育抗早衰桃品种提供了潜在靶点，对稳定桃产业产量、提升果实品质具有重要应用前景。

核果类果树栽培与育种团队周晖博士和汪芸芸硕士生分别为论文第一作者，张金云研究员、潘海发研究员为通讯作者，团队成员盛玉、石佩、谢庆梅等参与相关工作。本研究工作得到了国家桃产业技术体系、农业农村部园艺作物种质创制与利用重点实验室（部省共建）、安徽省果树产业技术体系、园艺作物种质创制与高效栽培安徽省重点实验室、安徽省重点研发项目等资助。

论文一链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942824004297

论文二链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813025077359

图1 早衰桃果实中PpeKIL1和PpeSML1的表达水平

图2  桃茎中过表达PpeKIL1和PpeSML1及功能验证

图3 PpeKIL1和PpeSML1在早衰桃果实中的可能调控模型