2024年11月13日，來自中國農業科學院黃三文課題組在學術期刊《自然》發表了標題為“Releasing a sugar brake generates sweeter tomato without yield penalty.”的研究新成果，發現釋放“糖剎車”會產生更甜的番茄，但不會影響產量。
番茄是全世界最有價值的蔬菜作物，對人類飲食的整體健康和營養做出了重大貢獻。番茄果實質量的一個關鍵組成部分是可溶性固形物含量 （SSC）。糖類，主要是果糖和葡萄糖，約占番茄果實中 SSC 總部分的 55% 至 65% 和總固體的 50%。糖含量和糖/酸比是影響口味的主要成分，約占消費者整體喜好的一半.大多數消費者喜歡更甜的西紅柿。較高的糖含量也對加工西紅柿的經濟價值有積極貢獻；當生產糖濃度為 28% 的番茄醬時，SSC 從 4% 增加到 5% 可以減少高達 25% 的原材料消耗。然而，商業番茄品種的含糖量普遍較低，因為它與果實大小成反比，并且種植者優先考慮的是產量而不是風味。
研究人員發現了兩個控制果實含糖量的基因，即番茄（Solanum lycopersicum）鈣依賴性蛋白激酶27（SlCDPK27；又稱SlCPK27）及其同源物SlCDPK26。它們通過磷酸化蔗糖合成酶，促進蔗糖合成酶的降解，從而起到“糖剎車“的作用。利用基因編輯敲除SlCDPK27和SlCDPK26可使葡萄糖和果糖含量增加30%，在不影響果實重量或產量的情況下提高甜度。
SlCDPK27?的表達模式和亞細胞定位
雖然突變體產生的種子數量較少、重量較輕，但它們的萌發正常?？傊?，這些研究結果使人們對控制番茄果實糖分積累的調控機制有了深入了解，并為在不犧牲果實大小和產量的情況下，提高大果栽培品種的糖分含量提供了可能。
文章來源：
Zhang, Jinzhe, Lyu et al,Releasing a sugar brake generates sweeter tomato without yield penalty. DOI: 10.1038/s41586-024-08186-2，Nature：最新IF：69.504
