研究整合关键遗传因素以提高甜瓜的品质和香气

果实发育，特别是成熟，是植物生命中至关重要的能量密集阶段，对于人类消费和植物育种都至关重要。它涉及生化和生理转变，例如细胞壁软化和色素积累。甜瓜(CucumismeloL.)具有跃变型和非跃变型品种，在重组自交系和基因组测序等遗传资源的帮助下，作为研究果实成熟过程的模型而受到关注。

最近的研究已经确定了影响甜瓜成熟的关键数量性状基因座(QTL)，例如ETHQB3.5、ETHQV6.3和ETHQV8.1。这些QTL影响乙烯产量和其他成熟特性。然而，这些QTL之间的相互作用及其对甜瓜成熟和果实品质的集体影响仍然是一个尚未探索的研究领域。

2022年6月，园艺研究发表了一篇题为“通过QTL堆叠调节甜瓜更年期强度”的研究文章。

本研究中使用的亲本系表现出不同的成熟行为和果实品质。PS品种产生的乙烯量较低，表明其具有非跃变性质。SongwanCharmi(SC)虽然没有跃变性，但表现出一些跃变性状，例如香气的产生。Védrantais(Ved，跃变型)表现出典型的跃变型果实成熟，具有尖锐的乙烯峰值和明显的跃变性状。从果实品质来看，PS果实最大，SC果实最小。然而，各品系之间在可溶性固形物含量或硬度方面没有观察到显着差异。

香气特征分析显示，Ved积累的挥发性有机化合物(VOC)最多，其次是SC，PS最少。韦德的挥发性有机化合物多样性也最高。然后，该研究在PS背景下开发了具有不同QTL组合的基因渗入系(IL)。

分析表明，这些ILs影响更年期症状，例如香气产生的早期和脱落层的形成。这些品系的乙烯产量各不相同，含有多个QTL的品系显示出更早和更高的乙烯产量。ETHQV6.3和ETHQB3.5分别对乙烯峰的早熟度和锐度有显着影响。

尽管ETHQV8.1对乙烯峰没有显着影响，但它增强了其他两个QTL的影响。离子液体还表现出总挥发物产量显着增加，特别是酯类，并且其他次要化合物(如醇和萜烯)的产量也有所不同。有趣的是，虽然IL在花香和果香化合物中普遍反映了Ved，但它们并没有显着改变其他水果品质特征，如重量、糖含量或硬度。

总之，本研究成功地在非跃变型甜瓜品种PieldeSapo中组合了ETHQB3.5、ETHQV6.3和ETHQV8.1三个QTL，以调节更年期成熟和相关性状，并阐明了它们的作用和相互作用。

该方法展示了基因操作如何微调水果特性，为开发具有不同保质期和芳香品质的甜瓜铺平道路，从而增强其商业和消费者吸引力。