武汉植物园在莲子糖分积累的分子机制研究方面取得进展

　　

莲子是一种高级滋补佳品。青鲜莲子质地清脆、口感甘甜，夏季可作为一种营养丰富的时令水果食用。近年来，青鲜莲子的市场需求逐渐增加，为了更好的迎合消费者需求，培育出口味更加甘甜的子莲新品种是当前子莲育种的重要目标。糖含量是影响鲜食莲子口感的重要因素，然而目前尚没有关于莲子糖分积累相关研究的报道。

武汉植物园莲种质资源与遗传育种研究团队通过莲子发育转录组分析，鉴定到一个在莲子子叶中优势表达的基因NnSUS1，该基因编码蔗糖合酶。基因共表达分析揭示NnSUS1与多个淀粉和蔗糖代谢相关基因存在共表达关系。为了进一步验证NnSUS1在莲子中发挥的生物学功能，研究团队首次成功在莲子子叶中建立了高效的基因瞬时表达体系。利用该体系，在莲子子叶中超表达NnSUS1基因显著增加了可溶性糖含量，包括蔗糖和果糖。本研究揭示了莲NnSUS1调控莲子糖分积累的生物学功能，为今后通过分子育种技术提高莲子中糖含量提供了重要的理论参考和基因资源。

相关研究结果以“NnSUS1 encodes a sucrose synthase involved in sugar accumulation in lotus seed cotyledons”为题发表在国际学术期刊Plant Physiology and Biochemistry。武汉植物园莲种质资源与遗传育种研究团队博士研究生宋贺云为论文的第一作者，孙恒助理研究员和杨美研究员为该论文的通讯作者。该研究得到了中国科学院生物资源计划项目（KFJ-BRP-007-009）、湖北省种子产业优质发展基金（HBZY 2023B004-1）、湖北省自然科学基金（2023AFB511）和国家自然科学基金（32070336）的资助。

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图1 NnSUS1基因的功能验证

A.载体构建示意图。B.莲子子叶的注射过程。C. NnSUS1基因的表达水平。 D-G.子叶中的总淀粉（D）、可溶性糖（E）、蔗糖（F）和果糖（G）含量检测。