近日，浙江大學(xué)園藝系研究人員在Cell子刊《Cell Reports》發(fā)表了題為“SlWRKY14 integrates carotenoid and flavonoid biosynthetic pathways to regulate coloration and quality of tomato fruits"的研究性論文，在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測定番茄的硬度。

類胡蘿卜素和類黃酮是番茄果實(shí)中兩類主要的次生代謝物，共同影響果實(shí)的色素沉著和營養(yǎng)品質(zhì)。本研究鑒定出 SlWRKY14 是調(diào)控這兩條代謝途徑的新型調(diào)控因子。slwrky14 突變體株系所結(jié)果實(shí)顏色更紅，且類胡蘿卜素含量更高；而果實(shí)特異性過表達(dá) SlWRKY14 的株系，其所結(jié)果實(shí)呈橙黃色，類胡蘿卜素含量降低，但類黃酮含量升高。SlWRKY14 可直接結(jié)合到類胡蘿卜素生物合成基因（SlDXS1 和 SlPSY1）的啟動(dòng)子區(qū)域，并通過招募組蛋白去乙酰化酶 SlHDA1 來抑制這些基因的轉(zhuǎn)錄。SlHDA1 的作用是降低組蛋白乙酰化水平，進(jìn)而抑制基因表達(dá)。進(jìn)一步的遺傳學(xué)證據(jù)證實(shí)，SlWRKY14-SlHDA1 調(diào)控模塊在抑制類胡蘿卜素積累中發(fā)揮作用。與之相反，SlWRKY14 可激活類黃酮生物合成基因 SlPALA，從而促進(jìn)類黃酮的積累。本研究結(jié)果表明，SlWRKY14 是類胡蘿卜素和類黃酮生物合成的調(diào)控節(jié)點(diǎn)，這為番茄的著色調(diào)控和品質(zhì)改良提供了一種不影響產(chǎn)量的策略。

作為番茄等躍變型果實(shí)的主要成熟觸發(fā)因子，乙烯會(huì)影響類胡蘿卜素的合成及果實(shí)硬度。為驗(yàn)證 SlWRKY14 調(diào)控的果實(shí)著色是否依賴于以乙烯為核心的成熟過程，我們檢測了野生型（WT）和 SlWRKY14 敲除型（KO）果實(shí)的躍變型乙烯釋放量。結(jié)果顯示，WT 和 KO 果實(shí)的乙烯釋放量均在破色后 3 天（B+3）達(dá)到峰值，且兩者間無顯著差異（圖 1P）。為探究 SlWRKY14 對果實(shí)軟化的影響，我們在果實(shí)完熟期（破色后 10 天，B+10）測定了 SlWRKY14 過表達(dá)型（OE）、KO 型及 WT 果實(shí)的硬度。結(jié)果表明，三者的果實(shí)硬度無顯著差異（圖 1Q）。綜上，這些數(shù)據(jù)提示，SlWRKY14 可能通過一種不依賴于乙烯的未知機(jī)制調(diào)控類胡蘿卜素的生物合成及果實(shí)著色。

參考文獻(xiàn)：Yuanyuan Li, et al. SlWRKY14 integrates carotenoid and flavonoid biosynthetic pathways to regulate coloration and quality of tomato fruits. Cell Reports, 2025