近日,北京市農(nóng)林科學院加工所左進華研究員團隊聯(lián)合蔬菜所與國際園藝學會采后分會主席、美國康奈爾大學Christopher B. Watkins教授團隊在農(nóng)林科學TOP期刊Frontiers in Nutrition(Q1,IF:6.576)在線發(fā)表題為“Revealing the Specific Regulations of Brassinolide on Tomato Fruit Chilling Injury by Integrated Multi-omics”的研究論文,揭示了油菜素內(nèi)酯對番茄果實采后冷害調(diào)控的新機制,為番茄果實采后冷鏈物流過程中品質(zhì)劣變的調(diào)控機理研究提供了理論依據(jù)。
番茄果實具有很高的營養(yǎng)和經(jīng)濟價值,但其作為典型的冷敏型果實,在采后冷鏈物流過程中極易發(fā)生冷害,冷害過程中伴隨著色澤、質(zhì)地、風味、香氣及其他代謝物質(zhì)的變化,這些變化受多個基因協(xié)同調(diào)控。油菜素內(nèi)酯是天然存在的植物生長調(diào)節(jié)劑,在果蔬的采后貯藏與保鮮領域有著廣泛應用。本研究以番茄果實為實驗材料,采用深度測序和生物信息學分析相結合的方法,深入研究了外源油菜素內(nèi)酯處理對番茄果實采后冷害的調(diào)控機制,解析了mRNAs、蛋白和代謝物質(zhì)在對照組和處理組中表達譜的差異性,并構建了其在番茄果實冷害進程中的協(xié)同調(diào)控模型。研究發(fā)現(xiàn),外源油菜素內(nèi)酯可通過影響α-亞麻酸代謝途徑中脂氧合酶的生物合成與代謝,促進茉莉酸甲酯的生物合成,調(diào)控果實品質(zhì)、細胞壁降解等相關基因,抑制細胞膜脂質(zhì)損傷,延緩番茄果實采后冷害。本研究在國際上首次采用多組學聯(lián)合分析的方法,揭示了油菜素內(nèi)酯延緩番茄果實冷害的分子機制,為冷敏型肉質(zhì)果實采后生理及其分子生物學研究提供了新借鑒。

碩士生白春美,鄭鄢燕博士為該論文共同第一作者,左進華研究員、王清研究員和孟德梅副教授(天津科技大學)為共同通訊作者,Christopher B. Watkins教授(美國康奈爾大學)等參與了部分工作。該研究得到了國家自然科學基金、北京市農(nóng)林科學院科技創(chuàng)新能力建設專項、北京市農(nóng)林科學院青年科研基金等項目的資助。
