番茄采后易腐烂变质，在运输、贮藏和销售过程中造成经济损失。因此，培育耐储优质番茄新品种是当前番茄育种的重要目标之一。果皮蜡质是覆盖在果实最外层的疏水性物理屏障，而改变果皮蜡质的组分和结构能够影响果皮保水性，从而在延长果实货架期的同时提升果实品质。近日，中国科学院武汉植物园高磊团队在《国际生物大分子杂志》（International Journal of Biological Macromolecules）上在线发表了题为Identification of long-chain acyl-CoA synthetase gene family reveals that SlLACS1 is essential for cuticular wax biosynthesis in tomato的研究论文。该研究通过对番茄长链酰基辅酶A合成酶（LACS）基因家族进行系统分析和功能解析，揭示了SlLACS1是番茄表皮蜡质合成的关键因子以及SlLACS1在增强番茄抗旱性和延长果实货架期方面的应用潜力。C16:0和C18:0短链脂肪酸在LACSs作用下形成蜡质合成的前体，是植物表皮蜡质合成过程的限速步骤。该团队通过全基因组鉴定分析发现番茄存在11个LACS基因，并通过分析该家族基因在番茄不同组织中的表达模式发现SlLACS1同时在番茄果实外表皮和叶片中高表达，暗示SlLACS1参与番茄表皮蜡质的合成。为解析SlLACS1基因的功能，该团队利用基因编辑技术在番茄中敲除SlLACS1基因，致使叶片表皮蜡质和果皮蜡质含量下降22.5%至34.2%，表明SlLACS1是番茄蜡质合成的关键基因。进一步，干旱和失水实验显示，SlLACS1基因敲除突变体幼苗对干旱更加敏感，且果实货架期显著缩短，证明SlLACS1通过参与表皮蜡质合成，在增强番茄抗旱性和延长果实货架期方面发挥了作用。该研究揭示了番茄SlLACS1基因参与番茄蜡质合成的分子机制，为培育耐干旱和耐储藏番茄新品种提供了分子依据。研究工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金以及湖北省的支持。论文链接SlLACS1敲除番茄和野生型番茄抗旱性与果实货架期的比较