近日，中国热科院生物所吕培涛研究团队联合福建农林大学陈倬研究团队系统解析了香蕉果实成熟与品质形成的分子调控机制。研究总结了近十年香蕉成熟调控领域的研究成果，从基因组遗传基础、核心转录调控网络、转录后/表观/翻译后修饰调控、环境胁迫应答机制、采后调控技术五个方面梳理了香蕉成熟与品质形成的调控网络，为香蕉品质遗传改良、耐储品种培育和精准采后保鲜技术开发提供了系统的理论参考。

香蕉是全球重要的热带水果和第四大粮食作物，其采后成熟过程直接决定果实食用品质、商品价值和货架期。作为典型的呼吸跃变型果实，香蕉成熟受乙烯信号通路核心驱动，同时涉及转录重编程、翻译后修饰、表观调控等多层级调控，但其全局调控网络长期缺乏系统梳理。随着多版本香蕉基因组图谱的发布和多组学技术的广泛应用，近十年香蕉品质形成的分子机制解析取得了一系列重要进展。

论文首次从基因组、转录、表观、翻译后多个维度综述了香蕉成熟与品质形成的调控网络，阐述了A、B、S、T四个祖先亚基因组对香蕉品质形成的遗传贡献，揭示了乙烯生物合成与信号转导的核心驱动作用，梳理了关键品质性状的转录调控网络，揭示了多个转录因子在共同靶标上形成的激活-抑制平衡机制。不仅为香蕉分子育种和采后技术开发提供了明确的靶点，也为解析呼吸跃变型果实成熟的保守机制提供了参考。

图1  香蕉果实成熟与品质性状形成之间转录调控关系总结

此外，该论文还阐述了高温和低温胁迫下香蕉果实的响应与适应机制，总结了1-MCP、茉莉酸甲酯、褪黑素、硫化氢和一氧化氮等采后处理技术对香蕉成熟进程和品质的调控作用，并提出未来研究仍需重点关注：①不同倍性、不同基因组背景香蕉品种成熟机制的共性与差异；②非编码RNA、表观修饰在成熟调控中的核心功能；③多层面调控网络的信号整合枢纽蛋白鉴定；④开发高效的香蕉遗传转化体系验证基因功能；⑤构建多组学驱动的香蕉品质预测模型，实现精准育种和采后管理。

图2  香蕉果实在环境胁迫下的响应和适应机制模型

相关研究成果以“Molecular regulation of ripening and quality formation in banana fruit”为题发表于《Horticulture Research》。中国热科院生物所与中国农业大学联合培养博士生倪雪婷为论文第一作者，福建农林大学园艺学院陈倬副教授和中国热科院生物所吕培涛研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、海南省杰出青年科学基金、热带作物生物育种全国重点实验室等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhag343