芽自然休眠是多年生落叶果树为抵御冬季寒冷环境而形成的一种生态适应机制。蔗糖在芽自然休眠过程中起着至关重要的作用，既是能量代谢物，也是信号分子。Sugar Will Eventually be Exported Transporters（SWEETs）作为响应环境刺激的糖外排转运体，对植物的生长和发育起着重要作用。虽然在各种植物中已经确定了SWEET基因家族用于糖转运调控，但其在调节桃芽自然休眠过程中的作用机制尚不明确。桃 (Prunus persica) 是温带地区重要的栽培果树，我国桃种植面积和产量均居世界首位。随着全球气候变暖，原有品种区划布局中部分桃品种由于需冷量无法满足，出现开花不整齐、坐果率下降甚至绝产等问题。因此，解析芽自然休眠解除的调控机制对解决需冷量不足造成的桃产量波动意义重大。

近期，山东农业大学园艺科学与工程学院李玲教授团队完成的题为“Genome-wide identification of the PpSWEET gene family and function characterization of PpSWEET6 associated with endodormancy release in peach bud”的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年11期正式发表。

该研究在桃中鉴定了15个SWEET基因。通过与拟南芥SWEET基因家族的同源比对进行命名，并通过系统发育分析建立了4个分支。协方差相关分析显示，桃和拟南芥中有6个和12个共线SWEET基因，形成了13对共线性基因对。

图1 SWEET蛋白的系统发育关系

RT-qPCR结果显示，在桃芽自然休眠解除过程中，PpSWEET6的表达量显著升高，且与蔗糖含量呈正相关。瞬时过表达PpSWEET6促进了桃芽自然休眠的解除，在拟南芥中过表达PpSWEET6可促进种子萌发和开花。进一步研究发现，PpSWEET6与脱落酸（ABA）响应因子PpABF2存在蛋白水平的相互作用，并显著削弱了PpABF2对下游休眠诱导关键基因PpDAM6的激活作用，从而调控桃芽自然休眠解除。

图4 桃休眠期芽中PpSWEET基因表达模式及蔗糖含量变化

基于以上结果，该研究提出PpSWEET6调控桃芽自然休眠解除的工作模型。长时间低温可激活PpSWEET6的表达，导致蔗糖含量增加，促进桃芽自然休眠的解除。PpSWEET6与PpABF2相互作用，抑制PpABF2对PpDAM6的激活，从而降低PpDAM6对桃芽自然休眠解除的抑制作用，间接促进桃芽自然休眠解除。

图7 PpSWEET6调控桃芽自然休眠解除的工作模型

该研究进一步完善了SWEET基因调控桃芽自然休眠解除的分子机制，为桃分子设计育种提供了潜在靶标。

山东农业大学园艺科学与工程学院在读博士生李森为该文第一作者，山东农业大学园艺科学与工程学院李玲教授和扬州大学园艺园林学院王庆杰副教授为共同通讯作者。课题组李冬梅副教授，肖伟（高级实验师），陈修德（高级实验师），付喜玲副教授对该研究给予了指导和极大支持。该研究得到了国家重点研发计划、山东省果品产业技术体系-栽培与土肥岗位、山东省重点研发计划（竞争性创新平台）等项目资助。

论文链接：Sen Li, Ge Tian, Xiling Fu, Wei Xiao, Xiude Chen, Dongmei Li, Qingjie Wang, Ling Li. 2025. Genome-wide identification of the PpSWEET gene family and function characterization of PpSWEET6 associated with endodormancy release in peach bud. Journal of Integrative Agriculture, 24(11): 4255-4270.  https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.09.012 

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4.4，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。