近日，果树所柑橘研究团队在国际期刊Industrial Crops & Products（中科院农林科学一区TOP期刊）发表了题为“Combined analysis of GC-MS, RNA-seq and ATAC-seq elucidates the essential oils variation and terpenes biosynthesis in Citrus grandis ‘Tomentosa’”的研究论文。该研究比较了化橘红三个不同品系的果实外表皮香气成分种类和含量，利用转录组（RNA-seq）和表观组（ATAC-seq）深入挖掘调控柑橘香气成分，主要是萜类物质的生物合成关键酶基因的转录因子，并在此基础上比较了三个品系萜类合成结构基因的染色体开放性程度，为进一步深入研究化橘红萜类代谢调控机理奠定基础。果树所樊睿怡副研究员为论文第一作者，曾继吾研究员为通讯作者，团队成员参与了相关研究工作。

      化橘红是广东著名道地药材，在止咳化痰、化痰、改善肺功能、治疗急性肺损伤等方面发挥重要作用，尤其对久咳不愈等的症状疗效良好。目前，化橘红产品除了以传统的果实作为中药材之外，还有提取其精油制成橘红爆珠等一系列精深加工产品，对缓解咽部不适等症状效果良好。然而，目前针对化橘红精油物质成分及其在植物体内积累的分子机理尚不清楚。

      课题组在前期研究基础上，选择三个香气成分差异较大的品系“正毛”（‘ZM’）、“副毛”（‘FM’）和“光青（‘GQ’）为研究材料，对其外果皮进行GC-MS、RNA-seq和ATAC-seq等测试，从代谢物含量、转录表达水平及染色质可及性三个方面比较，系统分析了化橘红萜类合成途径的物质、基因及染色质开放水平。通过构建的化橘红萜类合成代谢通路，挖掘到三个关键结构基因。最终，通过多组学联合分析挖掘到9个转录因子可能参与调控柑橘萜类合成，为进一步揭示柑橘萜类物质生物合成调控机理奠定了的基础。

图1 化橘红萜类合成通路及主要结构基因表达量

图2 转录组和ATAC-seq联合分析挖掘候选转录因子及其表达量热图

      该研究得到国家重点研发计划（2022YFB3604600）、广东省重点领域研发计划（2022B0202070002）、广东省自然科学基金——青年提升项目（2023A1515030029）、国家现代农业（柑橘）产业技术体系（No. CARS-26）、院“十四五”农业优势产业学科团队建设（202113TD）、院“金颖之光”（R2020PY-JG001）以及“青年副研究员”（R2021PY-QF004）等项目资助。

      原文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117996