近日，我院加工所为第一单位，联合海南省检验检测研究院、海南大学等单位在知名学术期刊《Scientia Horticulturae》(JCR Q1，中科院二区TOP，IF：3.9)在线发表题为“Integrated metabolomic and transcriptomic analyses reveal quality differences between artificially and naturally ripened Guifei mangoes”的高水平论文。该论文是加工所热带果蔬加工及贮藏创新团队今年在TOP期刊《Food Chemistry》《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究成果后，第3次在中科院TOP期刊发表最新研究成果。该论文第一作者为在读博士生邓浩副研究员。

贵妃芒果，也被称“红金龙”，是海南省的主要品种，以其浓郁的风味而闻名。近年来，随着冷链物流水平提升，树上熟的贵妃芒果越来越得到消费者的青睐。前人关于人工催熟和树上熟芒果的研究主要集中在基本品质上，如颜色、硬度、糖和总可溶性固形物。截止目前，关于贵妃芒果成熟过程中所有与质量相关的代谢物和调控基因的动态变化仍然是研究空白。

    图1  技术路线图

本研究以80%成熟的贵妃芒果（CK）、采收后放置至成熟的贵妃芒果（A1）、采收后用200 mg/L乙烯利人工催熟的贵妃芒果（A2）、树上自然成熟的贵妃芒果（N）为研究对象，开展了基本品质、代谢组学、转录组学联合分析。研究表明：人工催熟的2种方式增强了芒果采后呼吸代谢，从而加速了贵妃的软化和着色。树上熟的贵妃芒果的总可溶性固形物显著地高于其它组，而可滴定酸较低，表明其风味和商业品质更好。

图2  差异代谢物与差异基因的主成分分析和通路富集图

代谢组学和转录组学联合分析表明：与CK相比，A1、A2和N组分别鉴定出133、122和145个差异代谢物和9193、8525和8950个差异基因。进一步的联合组学分析表明，它们中的大多数富在“氨基酸生物合成”和“糖酵解”通路。研究团队还发现，蛋氨酸作为乙烯的前体物质，在2组人工催熟的处理组中的浓度比树上熟贵妃芒果高177.43%、196.53%，这可能是导致其品质差异的关键。这项研究从分子层面揭示了树上熟贵妃芒果好吃的秘密，为海南树上熟芒果品牌打造提供了重要理论支撑。

图3  树上熟贵妃芒果品质调控网络图

该研究获得了海南省农业农村厅芒果产业集群，海南省省属院所技术创新专项（FW20230002）资助。海南省热带果蔬冷链研究重点实验室、农业农村部热带果蔬遗传资源评价利用重点实验室（部省共建）、国家市场监管重点实验室（热带果蔬质量与安全）等共同参与本研究。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113503