类黄酮代谢决定芒果果皮颜色?中国热科院团队取得新进展

钧研实验室

爱吃芒果的你有没有好奇过,为什么有的芒果果皮是红色,有的是黄色,还有的是绿色?近日,中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所芒果团队联合攀枝花市农林科学研究院芒果育种团队,在芒果果实色泽形成机制方面取得了新进展,成功破解了芒果果皮颜色的密码!

团队选取了果皮颜色为红色、黄色、绿色、淡紫色、紫红色、黄绿色及红绿色七大类别的芒果品种作为研究材料。

  

在研究过程中,科研人员使用了多种精密仪器来获取关键数据:

1. Illumina 高通量测序仪:用于转录组测序,对芒果果皮的 RNA 进行测序分析,获取基因表达的相关数据,通过该仪器,科研人员得到了不同颜色芒果果皮的基因表达差异信息。

2. UPLC-MS/MS 超高效液相色谱 - 串联质谱仪:用于代谢组分析,对芒果果皮中的代谢物进行定性和定量分析,锁定了关键的呈色代谢物,解析类黄酮代谢途径的相关物质变化。

3. 紫外 - 可见分光光度计:用于测定芒果果皮中的总黄酮含量,快速获取类黄酮的相关含量数据,辅助验证代谢组的分析结果。

4. qRT-PCR 定量实时聚合酶链式反应仪器:用于验证转录组分析得到的差异表达基因,确认关键基因在不同颜色芒果果皮中的表达模式。

通过组学数据整合分析,科研人员发现类黄酮代谢途径是决定芒果果皮颜色差异的核心。

类黄酮生物合成的具体途径始于苯丙氨酸,经过一系列酶(如 PAL、C4H、4CL、CHS 等)的催化,最终分支产生各种颜色的花青素和黄酮醇。研究发现,编码这些酶的基因在不同颜色品种中表现出特异性的表达模式,正是这些基因的差异表达,导致了类黄酮代谢产物的积累不同,最终呈现出不同的果皮颜色。

该研究成果为芒果新品种的定向育种和品质升级提供了理论基础,未来我们有望看到更多颜色美观、品质优良的芒果品种出现在市场上。

中国热科院品资所助理研究员白艺博、副研究员朱敏为共同第一作者,副研究员党志国和研究员雷新涛为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、海南省芒果产业技术体系、四川南亚作物创新团队等项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2025.147663

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