类胡萝卜素的组分和含量影响了柑橘果实色泽多样化，是柑橘果实品质的重要决定因素之一。在植物中，类胡萝卜素不仅是重要的光合色素、光保护剂和抗氧化剂，还作为多种植物激素的合成前体；对人体而言，类胡萝卜素具有抗氧化、增强免疫和保护视觉等保健功效。

柚（Citrus maxima）是柑橘属的三大基本种之一，我国是柚起源中心之一，具有丰富的柚资源。柚果肉颜色是柚资源中差异最为明显的表型之一，呈现出白色、浅绿、浅黄、橙色和红色等，而呈色的多样化主要取决于类胡萝卜素的组分和含量。红肉柚是目前柑橘市场中畅销品种，但其类胡萝卜素积累的分子机制尚未完全解析。

近期，华中农业大学园艺林学学院柑橘团队完成的题为“A novel histone methyltransferase gene CgSDG40 positively regulates carotenoid biosynthesis during citrus fruit ripening”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2024年8期正式发表。

该研究发现，基于白肉柚和红肉柚的杂交群体表明红肉性状是稳定遗传的数量性状，且红肉的呈色色素主要是番茄红素。基于转录组分析，鉴定到PSY1是红肉柚中差异表达最显著的类胡萝卜素通路基因，与红肉柚中高积累类胡萝卜素显著正相关。而SDG40在基因组上与PSY1呈现“头对头”的形式相邻，并与PSY1呈现高度共表达趋势。进一步分析SDG40是一个具有核定位的新的组蛋白甲基转移酶基因。在柑橘愈伤中超量表达SDG40会显著增强PSY1的表达，同时促进类胡萝卜素的生物合成。上述研究结果表明，SDG40在红肉柚果肉类胡萝卜素生物合成中发挥重要作用，为柑橘果实颜色和营养品质的分子设计育种和遗传改良提供了新的基因资源。

华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室徐强教授为该论文的通讯作者，康奈尔大学Li Li教授、华中农业大学邓秀新院士参与了本研究的指导工作。华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室博士研究生付佳玲和已毕业博士研究生邬庆江为该论文的共同第一作者，王霞研究员、博士研究生孙娟、硕士研究生廖理参与该论文工作。

本研究得到云南省重大科技专项计划（202102AE090054）、国家杰出青年科学基金（31925034）、湖北洪山实验室重大项目（2021hszd016）、湖北省自然科学基金创新群体项目（2021CFA017）等项目的资助。

点击链接查看全文： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924‍001400

Cite the article: Jialing Fu, Qingjiang Wu, Xia Wang, Juan Sun, Li Liao, Li Li, Qiang Xu. 2024. A novel histone methyltransferase gene CgSDG40 positively regulates carotenoid biosynthesis during citrus fruit ripening. Journal of Integrative Agriculture, 23(8): 2633-2648.

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。