中国农业科学院蔬莱花草研究室茄科调研室西红柿基因遗传繁育精英团队和生物科技调研室生物特征团队协作，取得成功表明了启动子区的构造基因变异危害花生长发育实体模型D类遗传基因AFF的剂量效应，造成 西红柿不产生疑胶状（jelly-like）的心房机构，并确认了西红柿心房机构是由胎座机构向外衍化过来的推论。有关研究结论于近日线上发布在国际性著名学术刊物Journal of Experimental Botany（IF5-year 7.860）上，题型为“All-Flesh Tomato Regulated by Reduced expression Dosage of AFF Through a Promoter SV Mutation”。

　　心房透明液体（locule gel）的产生是西红柿等肉质地果实的经典特点和口味的关键构成。心房透明液体是西红柿果子除外果皮外的第二大丰富多彩机构，约占果子生物量的23%, 是西红柿液汁的关键构成部分，含有糖、有机物、维他命及挥发物口味化学物质。因而，心房透明液体的产生对果子的生长发育和口味具备关键功效。

　　做为科学研究果子生长的方式绿色植物，尤其是伴随着西红柿基因组测序的进行，西红柿的演变过程、果重、生产量、口味与新陈代谢的调节及果子生长发育和成熟稳重的时光管控等分子结构体制已被揭露，但心房透明液体的产生以及管控体制仍不十分清晰。伴随着当今日常生活对西红柿口味愈来愈多的关心，深层次了解心房透明液体产生和生长的调节体制，及确立其对果子口味质量的危害更加关键。

　　该科学研究以在生产加工中看到的全果实西红柿（all-flesh fruit, AFF）为原材料。全果实西红柿的心房机构在果子生长发育和完善全过程中一直维持固体构造，不产生疑胶状的心房透明液体，但可以正常的生长和完善，并造成常规的种籽，是科学研究心房机构分裂和透明液体产生的调节体制，及其心房透明液体的产生对果子口味危害的满意原材料。

　　该科学研究最先根据基因遗传剖析和细致定位克隆了AFF遗传基因，并且用转基因水稻实验证明了AFF遗传基因管控心房透明液体产生的作用。运用搭建的全果实西红柿近等遗传基因系（NILs）开展转录组学剖析，发觉管控全果实西红柿产生的功用是AFF遗传基因所独有，不可以被开放阅读框最大的TAG1、TAGL1和TAGL11遗传基因填补。进一步的突变剖析发觉，AFF启动子区存有416-bp编码序列缺少的构造基因变异（SV，structural variant）。对茄科农作物AFF同源基因及其360份西红柿种源的人群基因变异数据统计分析发觉，AFF遗传基因启动子区的416-bp缺少编码序列具备极度的单纯性。qRT-PCR和双荧光素酶实验确认该416-bp的缺少可以明显减少基因表达量，表明AFF遗传基因启动子区的416-bp编码序列对AFF的基因表达管控和作用有着关键功效。

　　运用全果实西红柿NILs开展转录组和代谢组剖析发觉，因为全果实西红柿中AFF的表述下降和中下游基因表达基因变异，造成 了全果实西红柿中的黄酮和酚酸成分明显减少，进而造成全果实西红柿在味道和口味等质量层面产生变化。除此之外还发觉全果实西红柿心房机构的代谢组方式处于胎座和一般西红柿心房机构中间，确认了西红柿心房机构是由胎座机构向外衍化过来的推论。

　　该科学研究明确了AFF遗传基因以及启动子的构造基因变异是管控西红柿心房透明液体产生的主要因素，为诠释西红柿等肉质地果实的演变和训化给予了科学论证，并且为高口味质量西红柿的基因遗传改进带来了新技术支撑点。

　　中国农业科学院蔬莱花草研究室刘磊副研究员和张亢助理研究员为该文章的一同第一作者，李君明研究者和程锋研究者为一同通讯作者。科学研究得到我国要点科研开发方案新项目“蔬菜水果出色种源精确评定与自主创新运用”、中国农业科学院基本上科学研究业务费和中国农业科学院自主创新工程项目的支助。

　　西班牙都柏林大学微生物、自然环境和地球物理学校Susanne Schilling专家教授为文中编写了评论性文章《Firming up your tomato: A natural promoter variation in a MADS-box gene is causing all-flesh tomatoes》，对本科学研究精准定位的MADS-box转录因子遗传基因AFF在西红柿果子心房机构汽化中的缓冲作用，其作用标识在全果实番茄品种研制中的使用使用价值，及其顺式管控元器件的构造基因变异在分子结构繁育和生物科技中的极大发展潜力等给与了充分肯定。

　　全文连接：https://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/erab401/6365738