提起春节必备美食，酸甜可口、营养丰富的龙眼必定榜上有名。作为一种亚热带水果，它原产于南亚，在印度西南部、斯里兰卡和中国南部等地都有种植。

一般来说，我们所食用的部分是新鲜龙眼的果肉，它还有另外一个名字叫假种皮。而它表现出的糖分积累，主要以蔗糖的形式存在。

龙眼和许多水果不同，其成熟与未成熟状态的果皮颜色差异不大，这给采收带来了难度。同时，一旦果肉完全成熟，含糖量和甜度就会降低，俗称“退糖”。

因此，为了提高龙眼果肉的品质和采收效率，探索果肉糖分下降的原因至关重要。

据介绍，在先前此类报道中，该领域的研究者通常从生理学和生物化学的角度出发，来分析果肉糖分下降的原因。

近期，来自广东省农业科学院果树研究所的研究团队，对其中的分子机制进行了研究，发现主要是蔗糖代谢和转运发挥的作用。

研究人员选取了在类似种植条件下生长的三株 10 年生石硖龙眼品种，并收集了 17 个处于不同发育阶段（开花后天数）的样品。同时，每个阶段都制备了四个生物重复样本，每个样本包括六个果实。

随后，课题组成员对这些样品组织进行了转录组和代谢组分析，鉴定出 873 种代谢产物和 26584 个注释的单基因。

然后，他们得出了如下几个结论。

首先，假种皮组织中糖含量的变化，与淀粉和蔗糖代谢相关的基因表达模式密切相关。

具体来说，糖酵解、三羧酸、发酵和能量代谢的上调，在石硖龙眼糖分下降的过程中发挥促进作用。并且，可溶性酸性转化酶也是导致龙眼糖分下降的重要因素。

与立冬本龙眼相比，赐合种龙眼的可溶性酸性转化酶活性较高、蔗糖磷酸合酶活性较低，而这可能是该品种龙眼蔗糖降解速度更快的直接原因。（编者注：石硖、立冬本和赐合种是不同的龙眼品种。）

其次，与糖分积累的阶段相比，糖酵解途径的基因表达、以及纤维素和木质素的含量，在糖分下降的阶段有所增加。

另外，除了龙眼果实发育过程中必然存在的呼吸消耗，蔗糖转运中断也是龙眼蔗糖含量突然下降的关键。

简而言之，糖酵解、纤维素和木质素的合成，以及蔗糖转运中断，是造成龙眼假种皮糖分下降的主要原因。

基于这一结果，该课题组构建了龙眼果肉糖分下降的调控模型。

在糖分积累阶段，由叶片合成的蔗糖会通过蔗糖转运蛋白转运至假种皮，并发生呼吸消耗；

接着，当假种皮中的蔗糖达到峰值水平后，会开始抑制蔗糖转运蛋白的表达，进而破坏蔗糖的正常转运过程；

而在产生的蔗糖代谢物中，一部分会被呼吸消耗，另一部分会用来合成纤维素和木质素，这些都会造成龙眼果肉的含糖量降低。

图丨龙眼糖分下降的调控模型（来源：LWT - Food Science and Technology）

近日，相关论文以《糖运输中断和糖的持续消耗导致成熟的“石硖”龙眼果实的糖含量下降》（）为题在 LWT - Food Science and Technology 上发表[1]。

图丨相关论文（来源：LWT - Food Science and Technology）

广东省农业科学院果树研究所黄石连博士为该论文的第一作者，广东省农业科学院果树研究所副研究员担任该论文的通讯作者。

据了解，为了延缓龙眼果肉的糖分下降，提高果实品质，该领域的研究人员通常采用抑制呼吸消耗的手段。

比如，在龙眼果肉成熟期间，喷洒鱼藤酮、叠氮化钾、叠氮化钠等呼吸抑制剂。不过，这种方法会给人类和环境带来一定的危害。

如今，基于这项研究，该团队提供了一种通过调节糖转运而非抑制呼吸消耗，来延缓龙眼果肉含糖量下降的新方法。

在成熟的果实中，可以借助土壤杆菌的瞬时转化，来增加蔗糖转运蛋白或转录因子的表达。

或者将病毒诱导的基因沉默技术，用于沉默转录抑制因子的基因表达中，最终实现蔗糖转运蛋白的持续表达。让糖分持续输送到龙眼假种皮中，延缓糖分下降。

事实上，由于与龙眼果肉蔗糖转运蛋白相关的研究并不多，因此在该研究的基础上，该课题组计划继续研究其生物学功能，以及在退糖过程中发挥的作用。

参考资料：

1.S., Huang, X., Lv.et al. Disrupted sugar transport and continued sugar consumption lead to sugar decline in ripe ‘Shixia’ longan fruit. LWT-Food Science and Technology 191, 115620(2023). https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115620

支持：大义

排版：朵克斯

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