近日，Horticultural Plant Journal在线发表了 湖南人文科技学院湘中果树种质资源利用与创新团队题为“VvPIP1;1 plays a role in grape berry cracking by regulating water uptake”的研究论文。

1. 研究背景

裂果严重影响果实外观品质和商品价值，而且果实开裂部位容易导致病原微生物的侵染，加剧病虫害传播，给生产造成巨大的经济损失。很多研究表明，果实开裂是由于水分吸收不均匀造成的，而水孔通道蛋白对果实水分的吸收具有重要的影响。水孔蛋白（Plasma membrane intrinsic proteins，PIPs）是定位于生物膜上能够介导水分或一些中性小分子跨膜运输的通道蛋白，在调控细胞和组织吸水量中发挥重要作用。在一些作物中过表达水孔蛋白合成关键基因能够增加细胞吸水速率，增大细胞体积，导致果实开裂。但目前中国体育彩票PIPs与葡萄裂果的关系还没有直接证据。

2. 研究问题

对当前生产上的主栽葡萄品种进行裂果性状调查，筛选抗裂品种和易裂品种，比较抗裂品种和易裂品种果实的生理生化特性及细胞形态学特征，明确水孔通道蛋白活性与裂果的关系，验证水孔通道蛋白合成关键基因在果实开裂中的功能。

3. 研究结果

（1）易裂品种的果肉细胞面积显著大于抗裂品种，果皮和果肉细胞膨大不协调是造成葡萄果实开裂的根本原因。

Fig. 4 Differences in epicarp and mesocarp observation between ‘Zuijinxiang’ and ‘Xiangfei’ fruit at 41 and 53 DAFB (days after full bloom)

（2）抑制水孔通道蛋白PIPs活性可以减少葡萄果实水分的吸收，降低裂果率，而增强水孔通道蛋白PIPs活性可以增加葡萄果实水分的吸收，提高裂果率。

Fig. 5 The effects of nano-silver (aquaporin inhibitor) and forskolin (aquaporin promoter) on the absorption of acid fuchsin (A) and water (B), along with the fruit-cracking percentage (C) in ‘Xiangfei’ berries

（3）在番茄中过表达水孔蛋白合成关键基因VvPIP1;1会促进果实水分的吸收，使果肉细胞面积增大，裂果率显著增加。

Fig. 8 Effects of VvPIP1;1-OE on tomato fruit cracking phenotypes (A), transcriptional levels of VvPIP1;1 (B), fruit cracking percentage (C), and flesh water content (D)

4. 意义和创新性

本研究通过对当前生产上的主栽葡萄品种进行连续2年的裂果性状调查，筛选出抗裂品种和易裂品种，确定了裂果发生的时期，解析了水孔通道蛋白活性对葡萄果实开裂的影响，验证了水孔蛋白合成关键基因VvPIP1;1在果实开裂中的功能。本研究结果对于揭示葡萄裂果机制和推动葡萄抗裂果育种具有重要的意义。

作者及其团队介绍：青年博士教师余俊为该论文的第一作者，湘中果树种质资源利用与创新团队负责人朱明涛为该文的通信作者，中国农业科学院郑州果树所黄振宇团队参与了本研究。湘中果树种质资源利用与创新团队主要从事湖南省果树种质资源的利用与开发方面的研究，目前主持或参与国家级项目3项，省部级项目20余项，发表SCI论文30余篇，授权专利6项。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.hpj.2024.07.010

                             （文：凌荟、刘东丽）

（一审：朱明涛 二审：周丽华 三审：蒋毅）