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蔬菜所在冬瓜果實黑心病形成機制研究方面取得新進展
近日，蔬菜所蔬菜栽培與智慧農(nóng)業(yè)團隊在國際學術期刊Postharvest Biology and Technology（中科院一區(qū)，IF=7.0）發(fā)表題為“Calcium deficiency leads to fruit blackheart formation by disrupting glycometabolism and phenylpropanoid metabolism in wax gourd”的研究論文。蔬菜所常靜靜博士、海南省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所廖道龍副研究員為論文共同第一作者，蔬菜所張白鴿研究員為論文通訊作者。
冬瓜是葫蘆科重要的蔬菜作物，耐貯藏運輸是其典型品質特征，在確保冬瓜長期供應、調節(jié)蔬菜市場盈缺上發(fā)揮關鍵作用。近年來，冬瓜果實黑心現(xiàn)象在海南、廣東等地頻繁發(fā)生，在貯運過程中果實從內部褐變，這是貯藏品質降低的極端表現(xiàn)，造成嚴重的經(jīng)濟損失。目前，黑心病已成為冬瓜種植行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。然而，冬瓜果實黑心病形成原因和發(fā)展過程尚不清楚，這極大制約了針對性栽培措施的研發(fā)和實施。
本研究將冬瓜果實黑心病的發(fā)病程度分成四個等級，深入探討了黑心病發(fā)生的時空過程。結果表明，冬瓜果實黑心病是由鈣缺乏引起的苯丙烷代謝和糖代謝失衡所致。在黑心果實中，苯丙烷代謝途徑中的次生代謝產(chǎn)物類黃酮和酚酸大量積累，導致果實褐化，木質素的積累導致果肉發(fā)生木質化；糖代謝途徑的失衡致使果膠合成減少，從而加劇細胞壁結構的破壞。這些由缺鈣引起的一系列代謝變化形成了惡性循環(huán)，最終導致黑心癥狀持續(xù)加重。本研究首次系統(tǒng)分析了冬瓜黑心病的時空過程和形成機制，為研發(fā)克服黑心癥狀、提高冬瓜貯藏品質的栽培策略奠定基礎。
本研究得到廣東省基礎與應用基礎研究基金（2023A1515030283, 2022A1515110170）、廣東省農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項資金—高水平農(nóng)業(yè)科學院建設（R2023PY-JG006, R2022YJ-YB3001, 2022KJ110）、國家自然科學基金（32002137）、廣州市科技計劃項目（2023A04J0823）等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2024.112851
