研究揭示辣椒支鏈酯類及辣椒素合成調控機制

　　近日，廣東省農業科學院蔬菜研究所茄果類蔬菜資源與育種團隊聯合廣東省農業科學院農業生物基因研究中心作物品質控制與多組學技術創新團隊合作，通過GC-MS（氣相色譜質譜聯用）及多組學結合分析了辣椒果實中支鏈酯類和辣椒素的合成調控機制。相關研究發表于Food Research International。衡周和徐小萬為該論文共同第一作者，晏石娟和李濤為共同通訊作者。

　　香氣是辣椒的重要品質性狀，消費者普遍反映果蔬沒有以前的“味”了，主要是由于香氣物質缺乏造成的。支鏈酯類是形成辣椒果香的主要物質，能極大豐富辣椒的味覺層次，提高商品性。辣椒素是辣椒獨有的次生代謝物，不僅能提供辣味，同時具有抗衰老、免疫調節及抗癌等功效。以上兩種成分具有部分重合的合成通路。因此，系統探究辣椒果實中支鏈酯類和辣椒素代謝調控機制意義重大。

　　為深入研究辣椒支鏈酯類及辣椒素合成調控機制，研究人員以一份具濃郁果香的辣椒自交系CC和一份不具果香的辣椒自交系TJ為實驗對象，使用GC-MS、轉錄組學和代謝組學對兩份自交系不同發育時期的果實進行了分析。驗證了前期研究提出的辣椒果實支鏈酯類物質合成高峰在果實完熟之前的觀點。對代謝組數據的加權基因共表達網絡分析發現，兩份自交系的果實中，辣椒素含量與支鏈酯類含量顯著正相關。對轉錄組的加權基因共表達網絡分析發現，位于二者合成通路重合部分的IMPS4（異丙基蘋果酸合成酶）及DADH1（二羥基酸脫水酶）的表達與其含量顯著正相關。

　　該研究從分子層面闡釋了辣椒香氣物質和辣椒素含量的協同調控機理，對高品質辣椒育種具有指導意義。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.112856