aBIOTECH | 朱健康/郎曌博团队实现商业化番茄品种GABA含量突破

γ-氨基丁酸（GABA）是一种广泛存在于细菌、动物和植物中的非蛋白质氨基酸。多项实证研究表明，外源性GABA给药可降低高血压患者的血压。而番茄作为重要蔬菜作物，其果实中能显著积累高浓度的GABA。但高GABA番茄品种的商业化改良仍存在巨大困难。

近日，南方科技大学朱健康/郎曌博团队在aBIOTECH 发表了题为“Targeted mutagenesis of SlGAD3 generates very high levels of GABA in commercial tomato cultivars”的研究论文。通过精准编辑技术，成功培育出三种商业番茄品种的超高γ-氨基丁酸（GABA）含量突变体，为开发功能性健康果蔬提供了全新路径。

GABA作为天然存在的非蛋白氨基酸，已被证实具有降血压、缓解焦虑等生理功能。传统番茄中GABA含量随成熟度变化，在转色期达到峰值后逐渐下降。本研究针对SlGAD3基因的钙调蛋白结合域（CaMBD）进行基因敲除，成功阻断该调控区域对GABA合成的抑制作用。在三个主栽品种中，SFT1突变体的GABA含量最高达3269 μg/g鲜重，较野生型提升3-4倍；SFT2和SFT3突变体也实现了超6000 μg/g的显著积累。

图1. SlGAD3突变对番茄果实GABA含量的影响

尤为重要的是，研究团队发现不同品种对基因编辑的响应差异显著。SFT1突变体在保持果实大小、产量等农艺性状稳定的同时，实现了GABA的高效合成；而SFT2和SFT3虽出现开花延迟表型，但株高和单果重未受显著影响（图1）。这种品种特异性为精准育种提供了重要依据。相较于模式品种Micro-Tom，该成果弥合了实验室研究与产业应用的鸿沟。

南方科技大学博士后朱蕾，在读博士张世洋，安徽农业大学教授牛庆丰为本文共同第一作者，南方科技大学前沿生物技术研究院院长朱健康院士和郎曌博教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和山东舜丰生物科技有限公司的支持。

引用本文：

Zhu, L., Zhang, S., Niu, Q. et al. Targeted mutagenesis of SlGAD3 generates very high levels of GABA in commercial tomato cultivars. aBIOTECH (2025). https://doi.org/10.1007/s42994-025-00249-w

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