湖北科学家找到柑橘变甜基因“开关”

柑橘风味品质的核心成分是蔗糖和柠檬酸。在柑橘成熟过程中，蔗糖含量持续上升而柠檬酸逐渐降解，二者之间的动态平衡直接决定柑橘口感。过去，学界多认为柑橘的糖、酸性状由不同的基因独立调控，对糖酸协同调控的分子机制研究较少。

湖北科研人员选取6个代表性柑橘品种，围绕果实发育关键时间点，系统整合多组学数据，首次绘制出柑橘果实成熟期的转录和表观协同调控图谱。他们注意到，图谱中有对合作默契的功能基因——CrHSFA6B与CrbZIP5b。功能验证表明，激活CrbZIP5b基因能促进蔗糖积累，激活CrHSFA6B基因能促进柠檬酸降解。在影响果实成熟的关键激素ABA作用下，CrbZIP5b基因不但自己被激活，还能同时激活CrHSFA6B基因，让增糖和降酸两个过程同步进行，最终实现柑橘成熟期风味从酸向甜的转变。

湖北省农业科学院果茶所研究员吴黎明介绍，过去，为选育甜度高的柑橘品种，育种人员必须针对高糖、低酸两个目标性状依次进行改良，先从海量育种材料中筛选出糖度达标的部分，再从中继续筛选酸度达标的部分。这种阶梯式的改良方式，导致一个柑橘品种选育周期往往长达十年甚至更久。如今，他们就像找到了柑橘“身体”中一个“开关”，只需精准调控一个基因，就能操控“降酸增甜”过程，精准调节柑橘果实的糖酸比。当CrbZIP5b基因被激活，柑橘能快速“降酸增甜”。当它沉默时，柑橘随之“降甜增酸”。这将大幅缩短柑橘新品种育种周期，也让定制化培育不同甜度的柑橘品种成为可能。

研究还发现，该模块在柑橘属中具有高度的功能保守性，可广泛应用于椪柑、甜橙、柚、金柑等不同柑橘类群的品质改良。