蓮是我國重要的水生經濟作物，兼具文化、觀賞、食用與藥用等多重價值。蓮子作為蓮的種子，是一種傳統的藥食同源滋補佳品。鮮蓮子作為夏季時令水果，因其甘甜清脆的口感深受消費者喜愛。然而，采后鮮蓮子易出現外觀品質和食用品質迅速衰退等問題，嚴重限制了商品貨架期，影響了市場推廣與銷售。近日，中國科學院武漢植物園蓮種質資源與遺傳育種團隊系統揭示了鮮蓮子采后貯藏過程中果皮外觀品質衰退的生理和分子機制，為蓮子采后保鮮技術的開發提供了理論指導。

研究表明，采后貯藏期間蓮子果皮快速發生褐化與衰老。在常溫貯藏96小時后，鮮蓮子硬度下降了69.1%，果皮亮度(L*值)從83.25降至59.67，相對含水量(RWC)從75.1%降至36.4%，半纖維素含量減少了20.5%。褐變指數從0升至0.99，多酚氧化酶(PPO)活性上升至原來的2.3倍，丙二醛(MDA)含量增加1.6倍。脫落酸(ABA)和乙烯前體1-氨基環丙烷羧酸(ACC)在整個儲存期間表現出顯著的動態變化。轉錄組分析鑒定到13282個差異表達基因，這些基因主要參與能量代謝、蠟質生物合成和植物激素信號轉導等生物學過程，其中多個ABA和乙烯信號轉導相關基因顯著上調。加權基因共表達網絡分析(WGCNA)識別出一個與果皮表型變化正相關的基因共表達模塊，并在該模塊中鑒定出兩個多酚氧化酶編碼基因NnPPO2和NnPPO3。在低溫貯藏條件下，NnPPO2和NnPPO3的表達顯著降低，PPO活性受到抑制，表明這兩個基因在蓮子低溫保鮮中可能發揮關鍵作用。

該研究結果揭示了常溫貯藏下鮮蓮子果皮品質變化的分子機制，為進一步研究改善，延長鮮蓮子貨架期提供了理論基礎。這也是繼(Sun et al., 2021,Postharvest Biology and Technology)和(Chen et al., 2024,BMC Plant Biology)之后，研究團隊在蓮子采后保鮮機制研究方面取得的又一進展。相關研究成果以“Physiological and molecular mechanisms underlying the deterioration of external quality in postharvest fresh lotus seed”為題，發表于中科院一區Top期刊Postharvest Biology and Technology。安徽師范大學生命科學學院陳林博士和武漢植物園宋賀云博士(現就職于信陽師范大學生命科學學院)為論文第一作者，中國科學院武漢植物園孫恒副研究員和安利(中國)植物研發中心研發工程師蘇燕燕為該論文通訊作者，楊美研究員對本工作做了重要指導。該研究得到了國家自然科學基金(32400219)，國家資助博士后研究人員計劃(GZC20230025)和中國博士后科學基金(2024M750021)的資助。

圖1.鮮蓮子采后貯藏期間的生理和分子變化模式圖