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近日，西北農林科技大學園藝學院果樹逆境生物學團隊在 The Plant Journal 上發表了題為“Transcriptional repression of MdMa1 by MdMYB21 in Ma Locus decreases malic acid content in apple fruit”的研究論文，該研究揭示了蘋果中蘋果酸積累的調控機制，并開發分子標記為果實品質遺傳與改良提供新見解與理論基礎。

有機酸作為果實風味品質重要的影響因子之一，與可溶性糖含量的配比關系協同決定成熟果實的風味與口感。而果實酸度是由多基因控制的數量性狀，遺傳機制比較復雜。位于16號染色體的Ma位點被認為是決定蘋果果實酸度的主要QTL位點，因此篩選Ma區間內酸度性狀候選基因并進行功能驗證對于改善果實品質具有重要意義。本研究利用區間關聯分析方法，在Ma位點內鑒定到兩個酸度性狀候選基因。除MdMa1外，還存在一個R2R3-MYB轉錄因子，將其命名為MdMYB21，該基因能夠解釋蘋果酸含量表型變異的~7.48%。在蘋果愈傷組織、‘蜜脆’果實及番茄中對MdMYB21的酸度功能進行驗證，結果表明MdMYB21能夠負調控蘋果酸的積累。通過Y1H、LUC、GUS、CHIP-qPCR實驗發現，MdMYB21可直接與MdMa1的啟動子結合，進而抑制蘋果中蘋果酸的積累。此外，對MdMYB21啟動子序列分析發現在ATG上游17 bp處存在一個SSR位點（CT）n。該SSR位點在‘秦冠’和‘蜜脆’中存在2-bp序列變異，不同基因型的啟動子活性不同，影響MdMYB21及MdMa1的轉錄水平，進而導致在‘秦冠’ⅹ‘蜜脆’雜交F1代中蘋果酸含量存在顯著差異。

該研究成功將QTL作圖與關聯分析應用在蘋果果實酸度關鍵基因的篩選中，為果樹復雜數量性狀候選基因的挖掘提供了新的研究方法和思路，同時在Ma區間內挖掘出新的酸度調控基因，豐富了蘋果果實酸度調控的理論研究。

園藝學院在讀碩士研究生彭云靜為論文第一作者，馬百全副教授與李明軍教授為論文通訊作者，馬鋒旺教授參與了該研究工作。感謝園藝學院園藝科學研究中心張靜老師、趙靜老師和曹文靜老師對本研究的技術支持，感謝中國科學院武漢植物園韓月彭研究員在關聯分析中的幫助和支持。該論文得到了國家自然科學基金、陜西省科技重大專項、高校基本科研業務費等項目支持。

論文鏈接： https://doi.org/10.1111/tpj.16314