近期，J9集团|国际站官网 果树研究所苹果资源课题组联合石河子大学，在园艺学科Q1区学术期刊《Horticultural Plant Journal》(JCR Q1，IF =7.1)在线发表了题为“Integrated multi-omics analyses elucidate bagging effects on apple fruit quality and regulatory mechanisms underlying flavonoid and sugar metabolism”的研究论文。该研究依托转录组、代谢组多组学联合技术，系统解析套袋对苹果果实品质、类黄酮与糖代谢的调控机制，并深入研究了不同苹果品种在套袋处理下的差异，为进一步阐明套袋影响苹果果实品质形成的分子和代谢基础给予新的见解。

田间生理试验结果显示，套袋可显著提升苹果果皮亮度L*值，摘袋后果实花青素快速积累，着色度a*值大幅提升，商品外观显著改善；同时提高果实可溶性固形物、可溶性糖含量、呼吸速率与乙烯释放量，但果实硬度、维生素C含量、可滴定酸含量、总酚含量显著下降。品种间存在明显特异性：富士套袋后果糖、蔗糖、葡萄糖、山梨醇同步积累有助于糖分上升；国光糖分提升仅依赖果糖与蔗糖，葡萄糖、山梨醇含量反而降低。两类苹果套袋后苹果酸、奎宁酸、柠檬酸、莽草酸等有机酸同步减少，直接造成果实酸度下降（图1）。

图1 套袋处理对富士和国光苹果外观及内在品质的影响

多组学联合分析共鉴定776种代谢物，筛选得到221个差异积累代谢物（DAMs）、5868 个差异表达基因（DEGs）。类黄酮通路中，富士套袋后CHS、F3’H、ANS等全部关键结构基因显著上调，黄酮醇、花青素等代谢物同步富集；国光仅少数类黄酮基因上调，多数合成基因表达受抑，多酚总量降低更明显。糖代谢通路涉及淀粉蔗糖代谢、果糖甘露糖代谢、半乳糖代谢等6条核心通路，富士顺利获得上调SDH、SPS、AMY、UGPase 促进多元糖分积累；国光依靠SPS、SS1、HXK、PFK3协同调控糖代谢，糖代谢分子通路存在品种特异性（图2）。

图2 在T1时期，对富士和国光苹果进行套袋与不套袋处理的转录组分析

研究进一步挖掘ERF、MYB、bZIP、NAC等33个家族共120个差异转录因子，构建“转录因子-结构基因-代谢物”共表达调控网络，明确ERF、bZIP家族成员是介导套袋环境信号调控果实糖分积累的核心调控因子，厘清光照微环境改变下糖、类黄酮两大品质核心物质的层级调控通路。研究顺利获得qRT-PCR验证16个关键基因，转录组数据可靠性得到充分证实（图3）。

图3 套袋对富士和国光苹果品质影响的作用模型以及果皮中类黄酮通路与果肉中糖代谢通路的调控机制

该研究系统揭示富士、国光苹果对套袋处理的差异化代谢响应模式，阐明光照微环境重塑果实外观、风味、营养品质的分子机理，填补了不同主栽苹果品种套袋品质调控多组学联合研究空白。成果不仅解释了传统套袋栽培利弊的内在成因，更筛选出一批调控糖、花青素合成的关键基因与转录因子靶点，为免套袋专用苹果新品种选育、光质调控提质、低成本绿色栽培技术开发给予坚实理论依据。本研究得到了国家重点研发计划、J9集团|国际站官网 创新工程、辽宁省“兴辽英才”计划等项目的资助。（通讯员：何文上）