猕猴桃AcBAM基因家族全基因组鉴定及其在淀粉代谢中的调控机制研究

为解决猕猴桃采后淀粉降解机制不明的问题，江西省科学院生物资源研究所团队通过全基因组分析鉴定出17个AcBAM基因，发现AcBAM5/13受ABA信号诱导并通过VIGS实验证实其调控淀粉降解的关键作用。该研究发表于《BMC Plant Biology》，为果实采后品质调控提供新靶点。

　　猕猴桃作为高营养价值的水果，其采后成熟过程中淀粉降解为可溶性糖的过程直接影响果实风味品质。然而，这一过程的分子机制尚未阐明，特别是β-淀粉酶（BAM）基因家族的功能特性及其调控网络。传统研究受限于基因组不完整性，仅鉴定出部分BAM基因。江西省科学院生物资源研究所团队利用高质量'红阳'猕猴桃基因组，系统解析了BAM基因家族的进化特征与功能分化，为果实采后品质改良提供理论依据。

研究采用HMMER软件基于PF01373结构域鉴定基因家族，通过Expasy分析蛋白理化性质，运用MEGA X构建系统发育树，结合PlantCARE预测启动子顺式元件。采集江西省宜春市猕猴桃基地果实，设置常温/ABA/低温处理组，利用RNA-seq和qPCR分析表达模式，并通过病毒诱导基因沉默（VIGS）验证基因功能。

基因组分析揭示猕猴桃含有17个AcBAM基因，显著多于拟南芥等物种。系统发育分析将其分为3组，其中Group III的AcBAM5/13在采后8天表达量最高（FPKM>4000）。启动子分析发现这些基因含多个ABA响应元件（ABRE），实验证实ABA处理36小时后其表达显著上调。VIGS沉默AcBAM5/13导致叶片淀粉含量增加41%，证实其降解淀粉的功能。低温处理诱导AcBAM2表达量提升千倍，暗示温度调控路径的多样性。

值得注意的是，6个AcBAM基因的催化位点Glu³⁸⁰发生E→Q突变，可能丧失酶活性。共线性分析显示串联复制（AcBAM14/16）和片段复制（如AcBAM1/2/4）共同驱动基因家族扩张。与苹果基因组比较发现21对共线性基因，揭示两者较近的进化关系。

该研究首次在猕猴桃中建立BAM基因家族与淀粉代谢的调控网络，阐明AcBAM5/13通过ABA信号通路调控采后淀粉转化的分子机制。发现低温响应型AcBAM2为采后贮藏技术开发提供新思路。非典型BAM基因的鉴定为植物酶功能进化研究开辟新视角。研究成果对优化猕猴桃采后处理工艺、改善果实风味品质具有重要应用价值。