湖南日报3月8日讯(全媒体记者 余蓉 通讯员 李晗枫)近日,湖南农业大学园艺学院武涛教授团队与日本东京大学Toru Fujiwara教授团队,发现了一种在黄瓜蜡粉球状体(腺体毛)由木质素构成且在建立隔室过程中发挥质外体屏障功能的植物新细胞壁结构,命名为“Neck strip”,其在黄瓜果实表面蜡粉形成过程中起着决定性作用,有望变革当前高品质黄瓜的生产方式,可使生产成本降低10%—30%。
果面光泽是果实新鲜度的直接体现,也是重要的外观品质性状,提高果面光泽度对于提升果实的外观品质和商品价值具有重要意义。黄瓜果皮天然产生蜡粉,影响果皮对光的反射,从而降低果皮光泽度。目前,我国北方黄瓜种植通过脱蜡粉南瓜砧木进行嫁接,能去除蜡粉让果皮光亮,但这种生产方式增加了生产成本。而南方地区由于气候问题,存在脱蜡粉南瓜砧木嫁接苗成活率较低等现状,尚无很好的解决方案。
该研究首次在植物根以外细胞中发现了一种由木质素构成且具备质外体屏障功能的新细胞壁结构Neck strip,可调控黄瓜果皮蜡粉形成。同时,发现Neck strip结构在植物中普遍存在。通过对不同黄瓜种质Neck strip结构进行操纵,可指导培育果皮光亮无蜡粉的黄瓜新品种,有望变革当前黄瓜产业中通过脱蜡粉南瓜砧木嫁接去除蜡粉提高黄瓜品质的生产方式,可使高品质黄瓜生产成本降低10%—30%,且此生产方式不受地域限制。此外,了解Neck strip调控植物腺体毛特殊化合物储存或者积累的功能,将有助于提高未来“生物工厂”生产效率,并广泛应用于药物和化学品生产。
成果论文近期发表于《Nature Plants》,湖南农业大学为论文第一完成单位,湖南农业大学园艺学院青年教师郝宁和在读博士生姚宏鑫为论文共同第一作者,武涛和东京大学Takehiro Kamiya教授为共同通讯作者,另外还有来自东京大学、浙江大学、湖南农业大学等的研究者参与研究。该研究获得国家自然科学基金国际合作交流项目和湖南省杰青等项目支持。