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Hortic Res | 河南农业大学联合沈阳农业大学揭示果胶去甲酯化精细调控葡萄软化的新机制
发布时间：
2026-11-01
来源：
园艺研究
果实硬度是决定耐贮性和商品品质的关键指标。软肉型葡萄在转色前即发生快速软化，成熟时果实质地柔软，货架期和贮藏期显著缩短，严重制约产业效益。解析其快速软化机制，对提升葡萄品质、延长贮藏周期具有重要意义。
2026年第10期，Horticulture Research上线了（Advance Access）河南农业大学、沈阳农业大学与河南省农业科学院合作完成的题为 Fine tuning of pectin demethylesterification through VvPMEI8-VvPME19 module regulates grape berry softening 的研究论文。该研究以极软肉葡萄品种‘寒香蜜’为材料，揭示了葡萄果肉细胞壁的果胶甲酯酶抑制蛋白VvPMEI8与果胶甲酯酶VvPME19形成的互作模块，通过精细调控细胞壁果胶的甲酯化水平，进而精准调控葡萄果实软化进程的分子机制。
研究发现，在葡萄果实快速软化期（E-L32至E-L34），果实硬度、原果胶含量及果胶甲酯化水平均快速下降，表明果胶去甲酯化可能是启动果胶降解和果实快速软化的关键环节；研究鉴定出VvPME19为参与果胶去甲酯化的关键基因，其过表达显著降低果实硬度，同时提高果胶去甲酯化程度并促进果胶降解；进一步研究表明，VvPMEI8能与VvPME19发生互作，并以剂量依赖方式直接抑制其酶活性，过表达VvPMEI8可显著降低果胶去甲酯化水平、抑制果胶降解，从而延缓果实软化；而在VvPME19过表达果实中瞬时表达VvPMEI8，同样可有效降低果胶去甲酯化水平并减缓软化进程，进一步证实了VvPMEI8对VvPME19的抑制作用，揭示了二者通过精细调控果胶甲酯化水平共同决定葡萄果实软化进程的分子机制。
图1 VvPMEI8瞬时表达通过抑制果胶去甲酯化延缓稳定过表达VvPME19转基因番茄果实的软化
基于上述发现，研究团队提出葡萄果实软化的动态调控模型：软化前，VvPMEI8与VvPME19结合并抑制其酶活性，维持果胶高甲酯化状态，保持果实硬度；进入快速软化期后，VvPMEI8表达下降，解除对VvPME19的抑制，果胶甲酯酶活性升高，促进果胶去甲酯化，最终导致果实快速软化。
图2 VvPMEI8–VvPME19模块调控葡萄果实软化的模型
本研究阐明，果胶去甲酯化的动态变化是启动葡萄果实快速软化的关键“开关”，为通过分子育种或基因编辑改良葡萄耐贮性、延长鲜食葡萄货架期提供了理论依据和候选靶基因。
论文第一作者为何闪闪博士（现就职于河南省农业科学院），李猛博士、海龙飞硕士、张峰源硕士和马佳欣本科生参与了本研究，冯建灿、郑先波、谭彬、李志谦、何畅等老师参与了本项工作。沈阳农业大学李天来院士与河南农业大学叶霞教授为共同通讯作者。该研究得到河南省外籍科学家工作室（GZS2026011）、河南省重点研发专项（251111112900）和河南省自然科学基金（262300421465）的资助。
作者介绍
何闪闪，河南农业大学2021级博士研究生，现就职于河南省农业科学院园艺研究所，师从李天来院士和叶霞教授。主要从事果实品质调控研究，重点聚焦葡萄果实硬度性状候选基因挖掘，以第一作者发表论文4篇。
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