摘要：2025 年 6 月 ，四川大学刘明春课题组在国际 综合性顶刊PNAS上发表了题为 “ SlPLT6 controls ripening initiation and quality traits through modulation of histone a

2025 年 6 月 ，四川大学刘明春课题组在国际 综合性顶刊 PNAS 上发表了题为 “ SlPLT6 controls ripening initiation and quality traits through modulation of histone acetylation and methylation in tomato ” 的研究论文 ， 发现 AP2 转录因子 SlPLT6 连接组蛋白乙酰化和甲基化调控番茄果实成熟的分子机制 。

01 研究背景

果实成熟是一个复杂的生理过程，涉及质地软化、颜色变化和香气合成等诸多生理和生化变化。

番茄是世界上产值最高的蔬菜作物，因其风味独特而深受消费者喜爱。

然而，如何在保证稳产的前提下优化番茄品质，仍面临诸多挑战。

02 研究结果

通过在番茄全基因组中鉴定含有 EAR （乙烯反应元件结合因子相关两亲抑制基序）基序的转录因子，鉴定到一个在果实成熟中特异性表达的 AP2 （ APETALA2 ）家族基因 SlPLT6 ，通过基因编辑，可使番茄果实缩短成熟期，提升品质，货架期延长且不影响单果重和单株产量，研究结果不仅为完善果实成熟调控网络奠定了理论基础，也为解决番茄育种中兼顾品质和产量的难题提供了新思路（图 1 ）。

图 1. CRISPR/Cas9 基因编辑技术敲除 SlPLT6 基因促进 Micro Tom （ MT ）番茄品种果实成熟并提升品质。（ A ）野生型（ WT ）与 plt6 突变体果实成熟进程。（ B ） WT 与突变体从开花到破色期的时间。（ C ）不同成熟阶段 WT 与突变体果实的乙烯产量。（ D ）成熟过程中色相角变化。（ E ） Br+7 期类胡萝卜素积累。（ F ） Br+7 期黄酮类化合物积累。（ G ） Br+7 期可溶性糖含量组成。（ H ） Br+7 期苹果酸与柠檬酸含量。（ I ）不同成熟阶段果实硬度。（ J ） Br+7 期果实采后失水率。（ K ） WT 与 plt6 果实接种灰葡萄孢菌（ Botrytis cinerea ） 3 天后抗性对比。（ L ）接种后果实腐烂率。

研究发现， SlPLT6 通过直接与参与果实成熟启动和品质性状的关键基因的启动子结合，抑制这些基因的表达。不仅如此， SlPLT6 基因还巧妙地连接了两种抑制机制。一方面通过 C 端的 EAR 基序招募组蛋白去乙酰化酶 1 （ SlHDA1 ），另一方面通过第一个 AP2 结构域招募类异染色质蛋白 1b （ SlLHP1b ），共同对目标基因的组蛋白乙酰化和三甲基化水平进行调控，从而实现对果实成熟和品质性状的精细调控。而 Sly - miR159 则像是 SlPLT6 基因的 “ 解压器 ” ，在上游发挥作用，解除其对相关基因的抑制（图 2 ）。

图 2. SlPLT6 抑制果实成熟起点和品质形成的分子机制模式图。 SlPLT6 通过招募 SlHDA1 和 SlLHP1b 分别降低组蛋白乙酰化水平和增加 H3K27me3 修饰，从而抑制番茄果实成熟和品质相关基因的表达。 Sly-miR159 通过靶向降解 SlPLT6 的 mRNA 解除其对果实成熟的抑制作用。

03 研究结论

综上，这项研究首次揭示了 SlPLT6 基因通过表观遗传调控网络抑制番茄果实成熟和品质形成的关键作用机制。

基于 CRISPR/Cas9 的 SlPLT6 基因编辑技术可精准调控果实成熟进程，实现早熟、营养品质和贮藏特性的协同改良。

04 研究意义

研究结果为番茄品质育种提供了重要的分子靶点和理论依据，具有显著的育种应用价值。

该技术路径在保证产量的前提下，可有效解决果实品质提升与采后损耗的产业难题。这一研究为开发优质、耐贮运的番茄新品种奠定了科学基础，对推动番茄产业可持续发展具有重要意义。

四川大学生命科学学院 刘明春 教授为该论文的独立通讯作者， 何小清 博士（现为四川大学博士后）为该论文第一作者。课题组成员吴易、舒朋、尹彦棚、英世宇、武孟波，西南科技大学邓恒副教授，深圳大学黄腾波教授、赵盼盼副教授，法国图卢兹大学 Mondher Bouzayen 院士和 Julien Pirrello 博士、英国皇家科学院 Don Grierson 院士、英国华威大学洪益国教授、四川大学张阳教授和钟振晖研究员参与了本研究。该研究得到了国家自然科学基金、四川省自然科学基金等课题和项目的资助。

四川大学刘明春课题组长期聚焦果实成熟与品质代谢的调控机制研究。 近五年，以通讯联系人在 PNAS （ 2025 ）、 Developmental Cell (2024) 、 Science Advances (2025) 、 Nature Communications (2024) 、 Plant Cell (2022, 2025) 、 Molecular Plant (2020) 、 Plant Biotechnology Journal (2024, 2025) 、 Journal of Integrative Plant Biology (2024) 、 New Phytologist (2020, 2022, 2023, 2024a, 2024b) 、 Plant Physiology (2023) 、 Plant Journal (2023, 2025) 、 Horticulture Research (2023, 2024a, 2024b, 2025) 等国内外知名期刊上发表了一系列研究成果，深入解析了果实成熟和品质代谢的调控机制及分子网络。研究结果不仅为高品质、耐贮运新种质的创制奠定了基础，也为果实品质调控及采后绿色贮运保鲜技术的研发提供了新靶点。部分成果获重庆市自然科学一等奖和四川省科技进步二等奖。

作者 ： 武孟波 审核： 特约主编

关于新媒体 Postharvest

Postharvest ，由西南大学食品科学学院姚世响教授等发起创建的学术新媒体。

致力于为果蔬采后领域的专家学者、政府部门领导等精英群体提供及时、客观、权威的政策信息、行业资讯和研究进展。

果蔬采后涉及采后贮藏、物流保鲜、餐桌消费及肠道消化吸收等环节，涵盖生物、农业、食品、工程、医学及信息等多学科，是多学科交叉并快速发展的研究领域。

来源：云阳好先生做实事