南湖网讯（通讯员张余洋）近日，《Plant Cell》期刊在线发表了我校园艺植物生物学教育部重点实验室番茄团队的《An InDel in the Promoter of Al-activated malate transporter 9 Selected During Tomato Domestication Determines Fruit Malate Contents and Aluminum Tolerance》研究论文。园艺植物生物学教育部重点实验室叶志彪教授、张余洋教授及康奈尔大学James J Giovannoni教授为该文的通讯作者，博士后叶杰为该论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金重点项目的支持。

近年来由于育种目标和栽培方式的变化，园艺果实品质特别是果实风味呈下降趋势。随着社会经济发展水平的提高，消费者对果实风味的要求日益提高，因而解析果实风味的形成、进化机制，改善果实风味具有较重要的科学意义和实践价值。苹果酸作为植物界中广泛存在的有机酸之一，其含量及比例决定了大多数果实的风味品质。

果实中大部分糖酸积累在液泡中，因此液泡中苹果酸的储存对果实风味的形成较为重要。苹果酸向液泡的转运是通过液泡膜上的转运蛋白来实现的。铝激活苹果酸转运蛋白（ALMT，aluminum-activated malate transporter）是植物所特有的一类膜蛋白质。在模式作物拟南芥和禾本科植物中的研究表明，ALMT 基因在植物根部耐铝毒中发挥作用。然而ALMT在苹果酸积累中的作用缺乏直接证据，近代育种进程中果实风味下降的选择进化机制仍不明确。

该研究通过mGWAS、连锁作图和基因功能分析等手段，定位到了调控番茄苹果酸积累的主效位点TFM6 (tomato fruit malate 6)，其编码一个铝激活苹果酸转运蛋白（SlALMT9），该基因定位于细胞膜。在S1ALMT9的启动子中的一个3-bp indel与果实苹果酸含量完全连锁。进一步分析表明，SlALMT9 indel_3正好位于 SlALMT9启动子中的一个可以被SlWRKY42直接结合的W-box元件中。SlWRKY42通过结合SlALMT9启动子上W-box来负调控SlALMT9的表达的，进而抑制番茄果实中苹果酸积累。在转基因植株和对照中，铝离子能够诱导SlALMT9基因表达，促进苹果酸转运，进而缓解重金属（铝离子）对植物的毒害，从分子水平上部分解析了环境影响品质机制进化分析显示SlALMT9 indel_3在由醋栗番茄驯化到樱桃番茄（PIM→CER），樱桃番茄到现代大果番茄（CRE→BIG）的改良过程中受到人工选择。

该项研究表明，SlALMT9可能是番茄驯化和改良过程中的关键位点，为改善果实风味和抗性品质的提供了遗传基础。

相关链接：http://www.plantcell.org/content/early/2017/08/16/tpc.17.00211

审核人：叶志彪