一組研究人員，包括來自加州大學河濱分校的兩名研究人員，已經確定了許多柑橘類水果的標志性酸味的基因。該研究于2月25日星期二在Nature Communications上發表，可以幫助植物育種者開發出更新鮮，更甜的品種。現代柑橘品種已經培育了數千年，產生了廣泛的酸味和甜味水果。
對其紙漿的分析表明，單一的化學元素 - 氫 - 是造成酸味和甜味品種之間差異的主要原因，這些品種通常具有相似的糖含量。來自酸性水果的果肉含有更多的氫離子，使其具有較低的pH值和濃郁的味道，這是我們的味蕾中酸敏感細胞所認可的。相反，來自甜品種的果肉含有較少的氫離子，味道較少酸性。
荷蘭阿姆斯特丹大學的Ronald Koes及其同事開始著手解決一些柑橘品種如何使用比其他品種更多的酸性果汁，這一過程至今仍然是一個謎。他們的興趣源于先前的一項研究表明紫色矮牽牛花中較高的酸度導致更多的花瓣色素沉著。
受到Faris品種檸檬樹的歡迎，Kones的團隊向UCR工廠的科學家Mikeal Roose和Claire Federici求助，這些檸檬樹生產出帶有酸甜果實和白色和紫色花朵的枝條。使用該大學豐富的柑橘品種系列，保留了超過1,000種生活柑橘和相關水果品種，Roose和Federici選擇了Faris檸檬和其他20種柑橘類水果，從酸味到含糖甜味，供Koes團隊分析。
通過研究矮牽牛控制酸度相關基因的表達，Koes的團隊發現了兩種柑橘基因，即CitPH1和CitPH5，它們在酸性品種中高度表達，在甜味品種中表達較弱。CitPH1和CitPH5基因編碼轉運蛋白，將氫離子泵入液泡，液體細胞內的大型儲藏室，從而增加其整體酸度。
接下來，該團隊將注意力轉向控制果汁細胞中CitPH1和CitPH5水平的基因。雖然甜味品種中CitPH1和CitPH5的下調在不同品種中獨立出現多次，但研究人員發現，少數轉錄因子(有助于打開和關閉特定基因的蛋白質)的基因突變是造成表達減少的原因。 CitPH1和CitPH5，因此味道更甜。
UCR自然與農業科學學院的遺傳學教授羅斯說，這些研究結果可以幫助育種者開發出味道更好的柑橘類水果。然而，他說，轉錄因子中具有嚴重突變的育種品種，例如在“無酸”柑橘中研究的那些將是“過度殺戮”，產生含糖柑橘類水果而沒有它們受歡迎的酸性反應。相反，植物科學家應該尋找針對轉運蛋白生產和活性影響較小的突變。
“通過了解果實細胞的酸化機制，我們現在可以尋找可能會降低CitPH1和CitPH5表達的相關基因，足以設計或選擇新的，更甜的品種，”Roose說。
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