番茄是世界上產值最高的蔬菜作物，因其風味獨特而深受消費者喜愛。現代番茄育種關注產量和抗病性，風味育種缺乏有效的方法，引起消費者抱怨“番茄越來越沒有番茄味了”。糖含量是影響番茄口感的重要因素，大多數消費者更喜歡偏甜的番茄。然而，因為糖含量與果實大小呈負相關，產量和品質是一個矛盾，現有番茄商業品種、尤其是大果番茄中糖含量普遍偏低。因此，如何在保障不影響番茄產量的前提下，培育美味的番茄品種是各國育種家努力追求的目標。

中國農業科學院深圳農業基因組研究所、中國農業科學院蔬菜花卉研究所和山東省農業科學院蔬菜研究所聯合在國際頂級期刊《自然(Nature)》上發表了題為“Releasing a sugar brake generates sweeter tomato without yield penalty”的研究論文。該研究發現，CDPK27/26在果實成熟過程中表達量不斷提高，并通過磷酸化蔗糖合酶SUS3促進其降解，從而抑制葡萄糖和果糖在果實中的積累。CDPK27/26基因敲除后的植株，葡萄糖和果糖含量分別提高了35%和30%，果實大小和單株產量沒有顯著變化，但種子大小和數量卻受到了不同程度的影響，并通過穩定同位素標記的[13]CO2追蹤了一系列的植物光合作用產物，說明光合產物在果實和種子間可能發生了重新分配，為通過操控種子數量和大小提高果實含糖量提供了新的解決方案。

本研究中代謝與脂質組學平臺提供了以[13]CO2為示蹤劑的植物光合作用產物的代謝流檢測。

Zhang, Jinzhe et al. “Releasing a sugar brake generates sweeter tomato without yield penalty.” Nature vol. 635,8039 (2024): 647-656. doi:10.1038/s41586-024-08186-2