近日，北京年夜学现代农业研究院、潍坊现代农业山东省试验室李博生研究员团队于《天然-植物》发表主要研究论文，乐成构建辣椒发育时空图谱，提出层状模式转录因子观点，为理解植物果实品质形成提供了全新视角。
辣椒作为全世界主要的蔬菜与调味作物，其“辣”源在辣椒素，“红”来自辣椒红素。只管此前已经明确这两类代谢物的生物合成通路，但它们于果实中出现特定空间漫衍的缘故原由，一直是科学难题。
为霸占这一难题，研究团队以辣椒自交系CA59为质料，体系收罗从幼苗到成熟果实，涵盖根、茎、叶、花器官以和着花后差别天数果实发育期间的多个构造及阶段样本。借助整合单核转录组与空间转录组技能，团队解析了来自57个样本、332,468个高质量细胞，乐成构建出笼罩辣椒多个器官及发育期间的高分辩率时空图谱，还有搭建了Pepper Cell Atlas（http://Pepper-Cell-Atlas.com），为解析辣椒器官发育等提供了主要资源。
研究发明，辣椒多个器官具备清楚的层状构造布局。叶片中差别构造表达特性各别；花器官里萼片、胎座等出现层级分解；果实中外、中、内果皮和胎座腺体形成与代谢功效相干的空间分区。
研究将“层状介不雅布局”从传统剖解学意义的构造分层，晋升到理解果实品质形成的功效单位高度。“介不雅”介在单个细胞及完备器官之间，“层状”夸大位置相邻、表达相似、功效协同的细胞层，这象征着果实品质由特定构造层中的细胞群、代谢通路及调控因子配合决议。
针对于“辣椒为什么会辣”，团队发明，辣椒素生物合成依靠胎座腺体内部差别细胞亚群的层级分工。胎座腺体可细分为前代谢腺体等，辣椒素合成相干基因重要富集于代谢活跃腺体。MYB31及WRKY9与辣椒素通路基因于空间定位及发育动态上高度一致，可能作为胎座腺体中的层状调控因子，介入辣椒素合成步伐的局部激活。
对于在“辣椒为什么会红”，团队解析了外果皮内部的层状代谢分工。辣椒红素和相干类胡萝卜素合成基因于果实转色及成熟阶段，显著富集在外果皮特定区域。外果皮可分为叶绿薄壁构造及蕴藏薄壁构造，前者偏重光互助用等，后者富集辣椒红素合成及贮存相干基因。
该研究不仅为辣椒发育及果实品质形成提供了主要数据资源，提出的“层状介不雅布局—层状模式转录因子—代谢空间分区”观点框架，也为植物器官中代谢物的空间构造提供了新理论视角，将来有望助力辣椒品质的针对于性遗传改进。
该研究获得了国度天然科学基金等多个项目资助。
论文相干信息：
https://doi.org/10.1038/s41477-026-02293-w
版权声明：凡本网注明“来历：中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品，网站转载，请于正文上方注明来历及作者，且不患上对于内容作本色性改动；微信公家号、头条号等新媒体平台，转载请接洽授权。邮箱：shouquan@stimes.cn。-bevictor伟德官网
