本网讯  2025年11月25日，安徽农业大学园艺学院薛雍松副教授以第一作者在《Journal of Integrative Plant Biology》发表了题为“The PbrMADS1-PbrMYB169 complex has uniquely emerged to regulate lignification of stone cell in pear”的研究论文，系统揭示了梨PbrMADS1-PbrMYB169模块调控果实石细胞木质化的分子机制。

梨是蔷薇科重要果树，在全球范围广泛栽培。我国是世界第一大梨生产国，拥有丰富的品种资源。与其他蔷薇科果实不同，梨果实会形成大量木质化的石细胞，导致口感粗糙，影响果实品质。因此，降低梨果实中石细胞含量是育种工作中内在品质提升的重要目标之一。石细胞主要组分为木质素和纤维素，其合成代谢涉及复杂的调控网络，受限于梨果实研究技术体系的难度，目前关于石细胞形成的遗传和调控机制研究较为有限，仍有待开展深入的探索。

研究团队通过对312份梨种质资源的石细胞性状进行全基因组关联分析，鉴定到SEP3亚家族MADS-box基因PbrMADS1，该基因在梨果实发育早期的石细胞中特异性表达。通过梨果实瞬时转化、梨果肉愈伤及模式植物稳定转化等功能验证，揭示了PbrMADS1具有促进石细胞形成的生物学功能。在其他蔷薇科物种中，SEP3基因主要参与花器官发育和果实成熟过程。由此表明，蔷薇科中SEP3亚家族基因的生物学功能发生了分化。

进一步研究表明，PbrMADS1并不能直接激活石细胞形成相关基因转录，而是与PbrMYB169互作形成蛋白复合物，增强了PbrMYB169对木质素合成基因的激活作用；蛋白互作研究发现，PbrMADS1与PbrMYB169的互作具有物种特异性，在苹果、枇杷等近缘物种中同源蛋白并不能形成SEP3-MYB169复合物。序列分析表明，梨PbrMADS1第63位氨基酸为甲硫氨酸（M），而苹果与枇杷同源蛋白该位点则为苏氨酸（T），将PbrMADS1的M63突变为T63后，其与PbrMYB169的互作强度显著减弱，从而削弱了调控石细胞形成的功能，研究表明该氨基酸位点的差异是蔷薇科苹果族间同源SEP3基因功能分化的基础。

综上所述，该研究解析了蔷薇科物种SEP3亚家族基因功能分化的机制，揭示了梨中特异的石细胞调控模块和作用机制，研究结果为石细胞性状的定向遗传改良和果实品质提升提供了理论依据与潜在靶点。

安徽农业大学园艺学院薛雍松副教授和山东农业大学博士生陈书琳为共同第一作者，吴俊教授和薛程副教授为共同通讯作者，安徽农业大学为第一单位。研究工作得到了国家自然科学基金项目、国家现代农业产业技术体系专项经费等项目的资助。（文图：薛雍松 初审：程玉峰 复审：郑雪林 终审：曹雷）

论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.70071