近日，中國熱科院生物所/熱帶作物生物育種全國重點(diǎn)實(shí)驗室功能基因組與分子育種研究團隊通過(guò)定量乙酰化蛋白組學(xué)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(guò)乙酰化修飾延緩木薯采后生理腐爛的調控途徑。研究結果為深入理解乙烯利調控木薯采后生理腐爛的分子機制開(kāi)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重要的經(jīng)濟作物。木薯塊根在采收后維管束周?chē)焖俪霈F褐色條斑，進(jìn)而導致腐爛的現象稱(chēng)為“采后生理性腐爛”，是木薯采收及貯藏過(guò)程中特有的生理現象。木薯采后生理變質(zhì)在采后 48 小時(shí)內開(kāi)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(jià)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)現外源乙烯利處理木薯塊根，可有效激活活性氧清除系統并抑制多酚氧化酶活性進(jìn)而延緩木薯采后生理腐爛。進(jìn)一步通過(guò)Label free（非標記定量蛋白質(zhì)組學(xué)）乙酰化修飾組學(xué)技術(shù)對木薯采后腐爛過(guò)程的塊根進(jìn)行分析，共鑒定到4403個(gè)蛋白質(zhì)上的12095個(gè)乙酰化位點(diǎn)，其中1270個(gè)蛋白質(zhì)的乙酰化修飾在采后腐爛過(guò)程中發(fā)生了顯著(zhù)變化。這些發(fā)生乙酰化修飾的蛋白質(zhì)主要參與調控活性氧清除系統、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(diǎn)實(shí)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(diǎn)研發(fā)計劃、三亞崖州灣科技城項目、國家自然科學(xué)基金以及中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費等項目的資助。

 

　　論文鏈接：https://authors.elsevier.com/c/1jMdQ16Ds1zr9E