番茄采后易腐爛變質(zhì)，在運輸、貯藏和銷售過程中造成經(jīng)濟損失。因此，培育耐儲優(yōu)質(zhì)番茄新品種是當(dāng)前番茄育種的重要目標(biāo)之一。果皮蠟質(zhì)是覆蓋在果實最外層的疏水性物理屏障，而改變果皮蠟質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)能夠影響果皮保水性，從而在延長果實貨架期的同時提升果實品質(zhì)。近日，中國科學(xué)院武漢植物園高磊團(tuán)隊在《國際生物大分子雜志》（International Journal of Biological Macromolecules）上在線發(fā)表了題為Identification of long-chain acyl-CoA synthetase gene family reveals that SlLACS1 is essential for cuticular wax biosynthesis in tomato的研究論文。該研究通過對番茄長鏈?；o酶A合成酶（LACS）基因家族進(jìn)行系統(tǒng)分析和功能解析，揭示了SlLACS1是番茄表皮蠟質(zhì)合成的關(guān)鍵因子以及SlLACS1在增強番茄抗旱性和延長果實貨架期方面的應(yīng)用潛力。C16:0和C18:0短鏈脂肪酸在LACSs作用下形成蠟質(zhì)合成的前體，是植物表皮蠟質(zhì)合成過程的限速步驟。該團(tuán)隊通過全基因組鑒定分析發(fā)現(xiàn)番茄存在11個LACS基因，并通過分析該家族基因在番茄不同組織中的表達(dá)模式發(fā)現(xiàn)SlLACS1同時在番茄果實外表皮和葉片中高表達(dá)，暗示SlLACS1參與番茄表皮蠟質(zhì)的合成。為解析SlLACS1基因的功能，該團(tuán)隊利用基因編輯技術(shù)在番茄中敲除SlLACS1基因，致使葉片表皮蠟質(zhì)和果皮蠟質(zhì)含量下降22.5%至34.2%，表明SlLACS1是番茄蠟質(zhì)合成的關(guān)鍵基因。進(jìn)一步，干旱和失水實驗顯示，SlLACS1基因敲除突變體幼苗對干旱更加敏感，且果實貨架期顯著縮短，證明SlLACS1通過參與表皮蠟質(zhì)合成，在增強番茄抗旱性和延長果實貨架期方面發(fā)揮了作用。該研究揭示了番茄SlLACS1基因參與番茄蠟質(zhì)合成的分子機制，為培育耐干旱和耐儲藏番茄新品種提供了分子依據(jù)。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金以及湖北省的支持。論文鏈接SlLACS1敲除番茄和野生型番茄抗旱性與果實貨架期的比較