我国柑橘产区总体降雨量大，但夏秋季节性干旱总是规律性发生，夏秋干旱时正值果实膨大期和酸下降期，一段时间的持续干旱对果实膨大和酸积累都影响很大。因此，研究夏秋季节性干旱介导柑橘果实酸化的调控机制对于改良果实品质有重要意义。
近日，我校卢晓鹏团队在《New Phytologist》上发表了题为“Seasonal drought promotes citrate accumulation in citrus fruit through the CsABF3-activated CsAN1-CsPH8 pathway”的研究论文，揭示了夏秋季节性干旱促进柑橘果实柠檬酸积累分子调控通路。
有机酸是柑橘果实内在品质的重要组成，直接影响果实风味及消费者的认可度。研究发现，在7-9月（果实膨大期）冰糖橙持续干旱20d以上，果实膨大受阻；持续干旱30d以上显著影响果实酸积累，果实中酸含量尤其是柠檬酸发生不可逆升高，即使后期复水也无法逆转果实变小和高酸表型。研究结果为柑橘科学灌溉提供了理论依据。
夏秋季节性干旱导致果实不可逆的膨大受阻和酸化
研究通过干旱果实转录组数据关注到两个参与干旱调控柠檬酸积累的关键基因CsAN1和CsPH8。遗传转化等实验证明CsAN1和CsPH8皆能响应干旱/ABA信号并促进柠檬酸的积累，且CsAN1能直接转录激活CsPH8的表达。启动子元件分析结合转基因材料GUS染色发现ABRE为CsAN1和CsPH8启动子上响应干旱/ABA信号的核心元件。进一步由ABRE元件挖掘到ABA信号通路中的ABF家族成员CsABF3，遗传转化柑橘愈伤和番茄等证实CsABF3正向调控柠檬酸的积累，ChIP、EMSA等分子生物学证据表明CsABF3转录激活CsAN1和CsPH8的表达。
本研究总结出干旱-ABA-CsABF3-CsAN1/CsPH8的调控通路，即夏秋季节性干旱导致ABA信号通路中的CsABF3上调表达，进而激活CsAN1和CsPH8，CsAN1同时也激活CsPH8，CsPH8的上调导致大量柠檬酸转运至液泡，最终导致果实酸化。该研究为阐明柑橘果实干旱致酸机制进而进行针对性地调控果实品质提供重要理论基础。
夏秋季节性干旱调控柑橘果实柠檬酸积累的工作模型
我校开云手机在线登陆入口,开云（中国）博士研究生马小川和开云手机在线登陆入口,开云（中国）盛玲副教授为论文并列第一作者，开云手机在线登陆入口,开云（中国）卢晓鹏副教授为论文通讯作者。湖南省农业科学院园艺所李菲菲副研究员、周铁研究实习员，柑橘团队陈岳文、杨俊枫、金燕等多位教师也参与了本研究。该项目得到了国家柑橘产业技术体系、国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金的支持。
文章原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.19671