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Hortic Res | 云南省高原特色小浆果种质资源挖掘与利用创新团队揭示VvSWEET15-VvSUSY3途径协同调控葡萄果实糖分分配与积累的分子机制
发布时间：
2026-09-01
来源：
园艺研究
可溶性糖的种类及其比例直接决定果实甜度与风味品质，而糖转运蛋白与糖代谢酶的协同作用则是调控糖分含量与组成的关键机制。在大多数葡萄品种中，成熟果实以积累果糖和葡萄糖为主，该过程高度依赖于跨细胞区室的“转运-代谢”协同调控。因此，深入解析二者在果实糖分积累网络中的具体功能与协同机制，将为葡萄品质改良提供重要的理论依据。
2026年第8期，Horticulture Research上线了（Advance Access）云南农业大学园林园艺学院云南省高原特色小浆果种质资源挖掘与利用创新团队题为 Overexpression of the sugar transporter gene VvSWEET15 enhances sucrose synthase VvSUSY3-driven sucrose degradation to promote hexose accumulation in grape berries 的研究论文。
该研究基于葡萄不同发育时期的转录组学分析，鉴定出一个定位于细胞质膜的蔗糖转运蛋白VvSWEET15。在葡萄愈伤组织中过量表达VvSWEET15，显著增加了果糖和葡萄糖含量，同时导致蔗糖含量显著降低。为解析这一现象的内在机制，我们结合转录组学、表达分析及启动子活性检测发现，VvSWEET15介导的蔗糖胞质转运能够上调蔗糖合酶基因VvSUSY3 的表达。病毒诱导的基因沉默（VIGS）实验进一步证实，VvSUSY3 的表达上调是VvSWEET15过表达导致葡萄愈伤组织中己糖积累的必要条件。
图1 VvSWEET15 过表达株系中己糖含量的增加依赖于VvSUSY3的上调表达
通过研究得出：VvSWEET15能够增加蔗糖向细胞质的转运，从而诱导蔗糖合酶VvSUSY3 的表达并促进蔗糖降解，驱动葡萄果实内的己糖积累。这种VvSWEET15-VvSUSY3协同作用揭示了一种非能量依赖型的糖分积累调控模式，为深入解析葡萄浆果高己糖积累机制提供了新思路。
图2 VvSWEET15-VvSUSY3途径协同调控葡萄果实糖分分配与积累的模式图
云南农业大学园林园艺学院已毕业硕士鄢云和在读硕士肖阳为论文共同第一作者，云南农业大学园林园艺学院苏静副教授和植物保护学院邵建辉副教授为共同通讯作者，西北农林科技大学园艺学院李明军教授和祝令成教授为本项研究提供了指导。该研究得到国家自然科学基金（32460720; 32360739）、云南省科技人才与平台计划项目（202505AS350015）和云南省兴滇英才支持计划项目（A3012025183）的资金支持。
通讯作者介绍：
苏静，副教授，硕士生导师，Fruit research 等期刊青年编委，入选云南省“兴滇英才支持计划”青年人才。主要从栽培生理和分子角度解析苹果和葡萄等果实糖酸等内在品质的形成与调控机制。先后主持了国家自然科学基金，“兴滇英才支持计划”青年人才项目和云南省农业基础研究联合专项等项目；分别在Plant Physiology、Horticulture Research、Journal of Integrative Agriculture和Plant Physiology and Biochemistry 等国内外期刊发表论文12篇，获国家专利1项。
团队介绍：目前团队共有成员7人，教授2人，副教授2人，讲师3人，入选兴滇英才计划3人，海归博士1人。团队以草莓、树莓、蓝莓和葡萄等高原特色小浆果资源为研究对象，围绕重要农艺和品质性状形成的分子机制、智能设计育种、标准化种苗繁育和绿色高效栽培的关键技术瓶颈，利用单细胞时空多组学、全基因组选择、基因编辑、智能设计育种等科技前沿技术开展基础与应用基础研究。
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