酸度是果实中非常重要的品质性状，酸度的高低会直接影响果实的风味及其加工品质。苹果果实中含有大量的有机酸，目前已经检测出16种有机酸，其中苹果酸是最主要的有机酸，占到总酸量的80％以上，直接决定果实的酸度，影响果实的风味。苹果酸代谢是一个涉及合成、降解和转运的复杂生物过程。高浓度的苹果酸通过主动运输储存在液泡中。液泡型质子泵是苹果酸转运进入液泡的关键。截至目前，已经在果实中鉴定出三种类型的质子泵，包括液泡H天博。作为一种近年来被深入研究的新型质子泵，P-ATPase在多种植物中被发现与有机酸积累和液泡酸化相关。但在苹果中，负责苹果酸转运进入液泡贮藏的关键P-ATPase及其调控机制尚不清晰。
作者首先测定了苹果果实整个成熟时期苹果酸含量的变化天博aBIOTECH 山东农业大学胡大刚团队成功解析苹果中MdMYB73调控MdPH5介导苹果酸积累和液泡酸化的分子机制，并与苹果果实整个成熟时期转录组数据进行关联分析，筛选到一个负责苹果酸转运的P-ATPase基因MdPH5；通过检测MdPH5在苹果果实整个成熟时期及采后贮藏过程中的表达，发现随着果实成熟和贮藏时期的延长，MdPH5表达逐渐降低，这与苹果酸含量的变化呈高度正相关；因此，作者推测MdPH5参与苹果中苹果酸的转运和液泡酸化。
为鉴定MdPH5的功能，作者在苹果愈伤组织和果实中对MdPH5基因分别进行了超量表达和沉默实验。通过测定发现，超量表达MdPH5可显著提升转基因愈伤和苹果果实中苹果酸含量和液泡酸度；沉默MdPH5得到相反的结果。因此，作者明确MdPH5是苹果中负责苹果酸转运和液泡酸化的关键P-ATPase。
为解析MdPH5介导的苹果酸转运和液泡酸化的分子调控机制，作者利用酵母单杂交筛库实验筛选到一个MYB家族转录因子MdMYB73；并进一步利用凝胶迁移实验（EMSA）、染色质免疫共沉淀PCR实验（ChIP-PCR）和双荧光素酶实验（LUC）证明，MdMYB73直接结合MdPH5基因启动子并激活MdPH5表达。作者利用苹果果实瞬时注射实验，验证了MdMYB73作用于MdPH5基因上游，调控MdPH5介导的苹果酸转运和液泡酸化。
最终，作者基于本研究结果，提出了苹果中MdMYB73调控MdPH5介导苹果酸转运和液泡酸化的分子机制模型天博。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和山东省自然科学基金项目的资助。山东农业大学硕士研究生黄晓玉和向莹为本文的共同第一作者，山东农业大学胡大刚教授和“山东博新计划”入选者孙权博士为共同通讯作者，山东农业大学博士研究生赵玉文、王楚堃、王佳慧、王文燕和硕士研究生刘小龙参与了本研究。
胡大刚，山东农业大学园艺科学与工程学院教授，博士生导师，“国家优秀青年基金”和“山东省优秀青年基金”获得者。主要针对苹果果实品质形成和保持的机理与调控开展理论基础和技术应用研究。主持国家自然基金面上项目等国家及省部级课题10余项。近5年发表学术论著60余篇，2篇论文被Web of Science定义为前1%高被引论文天博。参编教材5部，申请或授权发明专利6项，登记团体标准1项。担任Horticulture Plant Journal、Seed Biology、园艺学报等期刊编委，中国园艺学会理事。
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