香气是果实的重要品质指标。桃是重要的大宗果实,其成熟果实的香气主要来源于脂肪酸途径的酯类和内酯类芳香物质。虽然已鉴定出桃果实的重要芳香物质,也鉴别了生物合成相关的Pp AAT1等结构基因,然而,桃果实成熟过程芳香物质形成的调控机制尚不完整。转录因子NAC和DNA甲基化调控果实成熟进程,关于上述调控因子是否参与桃果immunity innate实芳香物质生物合成的调控尚不清楚。本项目以‘湖景蜜露’(Prunus persica L.Batsch cv.Hujingmilu)桃为主要材料,结合代谢组、转录组和DNA甲基化组的动态变化,利用凝胶电泳迁移试验、同源瞬时表达、异源番茄转基因等基因功能验证方法,系统解析桃果实成熟过程芳香物质形成的调控机制。主要结果如下:桃果实成熟过程中乙酸己酯和γ-癸内酯等芳香物质不断积累,乙烯处理诱导酯和内酯合成,1-MCP和低温贮藏则显著减少芳香物质含量。这些结果表明,存在一个调控网络控制桃果实成熟过程的芳香物质形成。桃转录因子NAC家族成员Pp NAC1表达水平随着果实成熟快速增加,是调控成熟过程芳香物质形成的候选基因。利用DAP-Seq方法获得Pp NAC1在基因组范围的结合位点9238个,其中位于启动子区域且注释为基因的数量为2245个。利用这些基因的表达数据,结合芳香物质含量的WGCNA分析,并整合EMSA和烟草双荧光素酶结果,发现脂肪酸途径芳香物质合成相关基因Pp FAD3-1、Pp LIP1和Pp AAT1是转录因子PpRapamycin溶解度 NAC1靶基因。通过桃果实同源瞬时过表达和番茄nor突变体异源转基因技术,验证了转录因子Pp NAC1对果实芳香物质形成的调控作用。上述结果表明,转录因子NAC调控桃果实成熟过程芳香物质合成。基于烟草双荧光素酶实验、EMSA、Ch IP-Seq和Ch IP-q PCR等结果,发现转录因子Pp NAC1通过结合Pp DML1启动子激活基因表达,番茄转录因子NACNOR对Sl DML2也具有转录激活的调控效应。桃果实中过量表达Pp NAC1显著诱导Pp DML1表达,番茄果实中敲除NAC-NOR显著降低了Sl DML2表达,伴随有DNA甲基化水平的增加。因而,编码DNA去甲基化酶基因Pp DML1和Sl DML2分别是转录因子Pp NAC1和NAC-NOR的靶基因。DNA甲基化抑制剂5-AZa处理显著诱导芳香物质合成结构基因Pp FAD3-1、Pp LIP1和Pp AAT1表达,同时也促进转录因子Pp NAC1表达。在模式果实番茄中敲除DNA去甲基化酶Sl DML2,突变体果实的DNA甲基化水平升高,降低了Sl LOXC等结构基因表达,减少了芳香物质含量。值得说明的是,sldml2突变体的转录因子NAC-NOR表达也被显著抑制,伴随有启动子区域DNA甲基化增加。上述结果表明,DNA甲基化抑制了转录因子NAC表达,降低了芳香物质合成基因表达,进而减少了果实芳香物质含量。综上所述,转录因子Pp NAC1和NAC-NOR可以通过转录激活方STM2457 molecular weight式促进DNA去甲基化酶Pp DML1和Sl DML2及芳香物质合成结构基因表达,同时,Pp DML1和Sl DML2通过DNA去甲基化方式诱导上述转录因子和结构基因表达。由此,转录因子NAC和DNA甲基化协同调控桃果实成熟过程的芳香物质形成。