蓮子是一種高級滋補佳品。青鮮蓮子質(zhì)地清脆、口感甘甜，夏季可作為一種營(yíng)養豐富的時(shí)令水果食用。近年來(lái)，青鮮蓮子的市場(chǎng)需求逐漸增加，為了更好的迎合消費者需求，培育出口味更加甘甜的子蓮新品種是當前子蓮育種的重要目標。糖含量是影響鮮食蓮子口感的重要因素，然而目前尚沒(méi)有關(guān)于蓮子糖分積累相關(guān)研究的報道。
武漢植物園蓮種質(zhì)資源與遺傳育種研究團隊通過(guò)蓮子發(fā)育轉錄組分析，鑒定到一個(gè)在蓮子子葉中優(yōu)勢表達的基因NnSUS1，該基因編碼蔗糖合酶?；蚬脖磉_分析揭示NnSUS1與多個(gè)淀粉和蔗糖代謝相關(guān)基因存在共表達關(guān)系。為了進(jìn)一步驗證NnSUS1在蓮子中發(fā)揮的生物學(xué)功能，研究團隊首次成功在蓮子子葉中建立了高效的基因瞬時(shí)表達體系。利用該體系，在蓮子子葉中超表達NnSUS1基因顯著(zhù)增加了可溶性糖含量，包括蔗糖和果糖。本研究揭示了蓮NnSUS1調控蓮子糖分積累的生物學(xué)功能，為今后通過(guò)分子育種技術(shù)提高蓮子中糖含量提供了重要的理論參考和基因資源。
相關(guān)研究結果以“NnSUS1 encodes a sucrose synthase involved in sugar accumulation in lotus seed cotyledons”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Plant Physiology and Biochemistry。武漢植物園蓮種質(zhì)資源與遺傳育種研究團隊博士研究生宋賀云為論文的第一作者，孫恒助理研究員和楊美研究員為該論文的通訊作者。該研究得到了中國科學(xué)院生物資源計劃項目（KFJ-BRP-007-009）、湖北省種子產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)發(fā)展基金（HBZY 2023B004-1）、湖北省自然科學(xué)基金（2023AFB511）和國家自然科學(xué)基金（32070336）的資助。
圖1 NnSUS1基因的功能驗證
A.載體構建示意圖。B.蓮子子葉的注射過(guò)程。C. NnSUS1基因的表達水平。 D-G.子葉中的總淀粉（D）、可溶性糖（E）、蔗糖（F）和果糖（G）含量檢測。
