裂果是果樹中常見的一種生理性病害，是由于果實的內部生長與外界環境不協調而導致的果實表面開裂的現象。在許多常見果實，如甜櫻桃、蘋果、葡萄、棗、石榴、荔枝、柑橘等均會在成熟期前后發生不同程度的裂果。果實開裂直接影響果實的外觀品質和食用價值，造成嚴重的經濟損失。裂果已成為對我國棗樹生產影響最大的果實病害之一，一般年份因裂果造成的產量損失在30%左右，嚴重年份減產80%以上，有些棗產區甚至出現絕收。裂果是由多種因素綜合導致，近年來許多國內外學者致力于研究裂果機制，為培育抗裂果品種和生產實踐中防治裂果提供重要的理論依據。
近日，北京林業大學生物科學與技術學院李穎岳教授團隊在Food Chemistry（IF：9.231，一區）發表了題為“HPLC-MS/MS-based and transcriptome analysis reveal the effects of ABA and MeJA on jujube ( Ziziphus jujuba Mill.) cracking”的研究論文。
在該研究中，通過HPLC-MS/MS，對全同胞雜交子代的易裂個體CS-15和抗裂個體CR-04的三個發育時期的外果皮和中果皮進行內源激素檢測。在果實發育過程中，共檢測到14種植物激素代謝物具有顯著性差異，其中，易裂個體外果皮中ABA和JA的含量顯著高于抗裂個體, 而抗裂個體外果皮和中果皮中ACC含量顯著高于易裂個體，推測激素對棗裂果生理過程發揮了關鍵的調控作用。為了研究激素（MeJA、ABA）與裂果的關系，使用ABA和MeJA對半紅期的抗裂品種“平順笨棗”進行了噴施處理，結果表明噴施處理能顯著誘導裂果，證實了激素對棗裂果的調節作用；進一步對半紅期棗果實外果皮和中果皮進行了RNA-seq分析，發現大多數的差異基因富集在細胞壁相關的GO條目中，同時發現了細胞壁相關的差異表達基因，如 SBT1.7 (Contig21.0.484)、EXPA (Contig12.0.7) 和 QRT3 (newGene_1935) 。此外，還鑒定出了一些轉錄因子，如AP2/ERF-ERF、WRKY和MYB家族成員，因此，推測激素誘導細胞壁相關基因和轉錄因子的表達，從而共同調控裂果的發生。
該研究探索了不同內源激素與棗裂果的關系，首次在遺傳背景明確的棗全同胞雜交后代開展靶向激素檢測，并通過外源激素噴施試驗和轉錄組測序分析棗果響應不同外源激素的差異表達基因，找到激素影響裂果的重要代謝通路及調控因子。該研究為采用分子輔助育種手段選育抗裂棗樹品種提供了基礎，為通過激素調控來防治棗裂果的發生提供了思路，也為其他果樹的裂果研究提供了新的見解。
李穎岳教授為本研究通訊作者，劉寧偉博士為第一作者，北京林業大學龐曉明教授、薄文浩副教授等參與了相關研究工作。該研究得到了國家自然科學基金（32271925）項目的支持。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.136155
