《Horticulturae》：Construction of a Nocturnal Low-Temperature Tolerance Index for Strawberry and Its Correlation with Yield
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本研究首次在六倍体猕猴桃（Actinidia deliciosa）基因组中鉴定出31个AdSPS基因家族成员，系统解析其进化特征与启动子顺式作用元件，并揭示红蓝光比例（R3B1）通过调控AdSPS表达显著提升叶片蔗糖磷酸合酶（SPS）活性及糖分积累的分子机制，为果树光调控碳代谢研究提供新视角。
AdSPS基因家族的鉴定与理化特性
通过基因组同源比对和保守结构域分析，从中华猕猴桃（Actinidia deliciosa）基因组中鉴定出31个SPS基因家族成员，命名为AdSPS1至AdSPS31。这些基因编码的蛋白质长度介于957至1157个氨基酸之间，分子量范围为108.21 kDa至128.94 kDa。理论等电点（pI）分析显示大多数AdSPS蛋白呈酸性（pI<7），仅AdSPS23和AdSPS26为弱碱性。所有蛋白均被预测为不稳定亲水蛋白，不稳定指数均大于30%，平均亲水性（GRAVY）为负值。亚细胞定位预测表明所有AdSPS蛋白均定位于叶绿体，提示其可能参与光合作用相关过程。二级结构预测显示这些蛋白以α螺旋和无规则卷曲为主要结构元件。
染色体分布与基因复制事件
31个AdSPS基因不均匀分布于26条染色体上，其中Chr06A、Chr06B、Chr06C、Chr06D和Chr06E每条染色体携带两个基因，其余染色体各有一个基因。共线性分析发现多个基因对在不同染色体间存在同源关系，表明全基因组复制（WGD）或片段复制（SD）事件促进了该基因家族的扩张。与拟南芥的对比分析显示三个主要同源基因簇：AtSPSC对应AdSPS12~17，AtSPSA1对应AdSPS18~21，AtSPSA2对应AdSPS23~27，反映了SPS基因在进化过程中的保守性。
基因结构与保守域特征
基因结构分析表明AdSPS成员含有13或14个外显子，其中20个基因具13个外显子，11个具14个外显子。保守基序分析显示除AdSPS7外，其余蛋白均包含10个保守基序。所有AdSPS蛋白均含有Sucrose_synth（PF00862）、Glycos_transf_1（PF00534）和S6PP（PF05116）三个典型结构域，部分成员（如AdSPS2、AdSPS6和AdSPS10）还含有Glyco_trans_4_4结构域，暗示其可能具有特殊的糖基转移酶功能。
系统进化与顺式作用元件分析
基于猕猴桃、拟南芥、水稻、荔枝、苹果、葡萄和玉米的50个SPS蛋白构建系统进化树，将AdSPS成员划分为A（20个）、B（5个）和C（6个）三个亚家族。启动子顺式作用元件分析在2000 bp上游区域共鉴定出858个元件，其中光响应元件占比最高，其次为激素响应元件（水杨酸SA、茉莉酸甲酯MeJA、赤霉素GA、生长素IAA和脱落酸ABA）及逆境响应元件，表明AdSPS基因可能受光和激素信号通路调控。
光质对叶片糖含量与SPS活性的影响
通过LED光源设置白光（W）、蓝光（B）、红光（R）及红蓝光比例6:1（R6B1）、3:1（R3B1）和1:1（R1B1）处理，发现R3B1处理下猕猴桃叶片蔗糖含量（15.01 mg·g?1）和SPS活性（780.11 U·g?1FW）均达最高值，显著高于其他处理。葡萄糖和果糖含量在R和R3B1处理下较高，而在B和R6B1处理下较低。相关性分析显示SPS活性与蔗糖积累呈正相关，表明R3B1光质可通过提升SPS活性促进碳同化产物向蔗糖转化。
AdSPS基因的光响应表达模式
qRT-PCR分析8个代表性AdSPS基因在不同光质下的表达，发现AdSPS1、AdSPS3和AdSPS28在白光或蓝光下表达较高，红光抑制其表达；AdSPS6和AdSPS24在红光下表达最低，随蓝光比例增加而上调；AdSPS9和AdSPS21在R6B1和R1B1处理下显著诱导；AdSPS12受蓝光抑制但在红蓝混合光下表达恢复。这些差异表达模式反映了AdSPS基因在光信号转导中的功能分化。
基因表达与糖代谢的相关性
Spearman相关性分析表明，AdSPS3表达与蔗糖、果糖、葡萄糖含量及SPS活性均呈显著负相关（ρ值介于-0.83至-0.94），提示其可能负调控叶片糖积累；AdSPS12则与葡萄糖含量显著正相关（ρ=0.89），且与蔗糖、果糖和SPS活性呈正相关，表明其可能促进蔗糖合成。其余基因与糖代谢参数相关性较弱，反映了SPS基因家族的功能冗余与特异性并存。
讨论与展望
本研究首次在六倍体猕猴桃中系统鉴定SPS基因家族，揭示其通过基因复制事件扩张的进化特征。光质调控实验表明R3B1为优化叶片碳同化的最佳红蓝光比例，AdSPS12和AdSPS3可能分别作为正负调控因子参与光控蔗糖代谢。未来需通过组织特异性表达分析和基因功能验证（如过表达或基因沉默）进一步阐明各成员在源叶碳分配中的具体作用，为猕猴桃光栽培管理提供分子依据。
