近日，廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院李昌霞老師課題組在Postharvest Biology and Technology期刊上發(fā)表題為“Revealing the significance of melatonin in postharvest quality of tomato fruit, especially in sugar metabolism and transport”的研究成果。廣西大學(xué)為該論文第一完成單位，李昌霞助理教授為通訊作者，劉蕓志為第一作者（現(xiàn)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)攻讀博士學(xué)位），馮藝萍為第二作者（現(xiàn)于湖南大學(xué)攻讀碩士學(xué)位）。

該研究選取‘Ailsa Craig’（AC）、‘Fen Beibei’（FBB）和‘Provence’（PV）三個番茄品種，分別采用0、50、100、200及500 μM濃度的褪黑素進(jìn)行采后處理。通過對果實色澤、質(zhì)地、糖酸含量等多項指標(biāo)的動態(tài)監(jiān)測與綜合分析發(fā)現(xiàn)，100 μM褪黑素處理對提升綜合品質(zhì)效果最為顯著。該濃度處理能有效促進(jìn)果實轉(zhuǎn)紅，提高糖酸比，并加速果實軟化進(jìn)程。

不同濃度的褪黑素促進(jìn)了采后AC、FBB和PV番茄果實的著色。

在機制層面，研究發(fā)現(xiàn)褪黑素通過顯著上調(diào)SlTIV1、SlLIN5、SlAMY2、SlBAM3等基因的表達(dá)，促進(jìn)蔗糖分解與淀粉降解；同時下調(diào)SlFRK2、SlCIF1等基因的表達(dá)，抑制糖分的分解消耗，從而共同驅(qū)動果實中葡萄糖、果糖和蔗糖的積累。此外，褪黑素還通過調(diào)控SlAREB1、SlARF10、SlbZIP1、SlCDPK27及SlHY5等一系列轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，間接影響下游糖代謝與運輸相關(guān)基因的網(wǎng)絡(luò)。

此外，灰色關(guān)聯(lián)分析揭示，在眾多品質(zhì)指標(biāo)中，可溶性果膠、總可溶性糖（TSS）、可溶性固形物（SSC）、葡萄糖、糖酸比等與糖代謝密切相關(guān)的指標(biāo)，與果實綜合品質(zhì)評價指數(shù)的關(guān)聯(lián)度最高。這表明糖代謝途徑是褪黑素提升番茄采后品質(zhì)的核心調(diào)控靶點。

褪黑素參與番茄果實采后糖代謝與轉(zhuǎn)運的調(diào)控

該研究不僅明確了褪黑素改善番茄采后品質(zhì)的最適濃度（100 μM），揭示了其作用效果存在品種差異性（PV>AC>FBB），更從基因表達(dá)層面系統(tǒng)闡釋了其通過精細(xì)調(diào)控糖代謝與運輸網(wǎng)絡(luò)來提升果實內(nèi)在品質(zhì)的分子藍(lán)圖。