中國熱科院在乙烯利延緩木薯塊根采后生理腐爛調(diào)控機制方面取得新進展

近日，中國熱科院生物所/熱帶作物生物育種全國重點實驗室功能基因組與分子育種研究團隊通過定量乙酰化蛋白組學技術(shù)首次在木薯中繪制了乙酰化修飾圖譜，并揭示了乙烯利通過乙酰化修飾延緩木薯采后生理腐爛的調(diào)控途徑。研究結(jié)果為深入理解乙烯利調(diào)控木薯采后生理腐爛的分子機制開辟了新途徑。
 
　　木薯（Manihot esculenta Crantz）是全球第六大糧食作物，也是我國熱帶和亞熱帶地區(qū)重要的經(jīng)濟作物。木薯塊根在采收后維管束周圍快速出現(xiàn)褐色條斑，進而導致腐爛的現(xiàn)象稱為“采后生理性腐爛”，是木薯采收及貯藏過程中特有的生理現(xiàn)象。木薯采后生理變質(zhì)在采后 48 小時內(nèi)開始發(fā)生，并逐漸加劇，使貯存期縮短，嚴重影響其品質(zhì)和商品價值，從而制約了木薯大量上市供應及產(chǎn)后的綜合利用。該研究首次發(fā)現(xiàn)外源乙烯利處理木薯塊根，可有效激活活性氧清除系統(tǒng)并抑制多酚氧化酶活性進而延緩木薯采后生理腐爛。進一步通過Label free（非標記定量蛋白質(zhì)組學）乙酰化修飾組學技術(shù)對木薯采后腐爛過程的塊根進行分析，共鑒定到4403個蛋白質(zhì)上的12095個乙酰化位點，其中1270個蛋白質(zhì)的乙酰化修飾在采后腐爛過程中發(fā)生了顯著變化。這些發(fā)生乙酰化修飾的蛋白質(zhì)主要參與調(diào)控活性氧清除系統(tǒng)、磷酸戊糖途徑、TCA循環(huán)（三羧酸循環(huán)）以及糖酵解/糖異生等重要通路，表明乙烯激活活性氧清除系統(tǒng)延緩木薯采后生理腐爛與能量代謝協(xié)同發(fā)生。綜上，該研究揭示了乙烯利延緩木薯采后生理腐爛的蛋白質(zhì)乙酰化修飾機制，為耐采后生理腐爛木薯新品種培育奠定了理論基礎。
 
　　研究成果以“The regulation mechanism of ethephon-mediated delaying of postharvest physiological deterioration in cassava storage roots based on quantitative acetylproteomes analysis”為題發(fā)表于《Food Chemistry》。中國熱科院生物所顏彥副研究員和李美英研究員為該論文的共同第一作者，中國熱科院生物所/熱帶作物生物育種全國重點實驗/中國熱科院椰子所胡偉研究員為該論文的通訊作者。該研究得到了海南省重點研發(fā)計劃、三亞崖州灣科技城項目、國家自然科學基金以及中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費等項目的資助。
 
　　論文鏈接：https://authors.elsevier.com/c/1jMdQ16Ds1zr9E




日期：2024-07-10