近日,北京市農(nóng)林科學(xué)院加工所左進(jìn)華研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合蔬菜所與國(guó)際園藝學(xué)會(huì)采后分會(huì)主席、美國(guó)康奈爾大學(xué)Christopher B. Watkins教授團(tuán)隊(duì)在農(nóng)林科學(xué)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(duì)番茄果實(shí)采后冷害調(diào)控的新機(jī)制,為番茄果實(shí)采后冷鏈物流過(guò)程中品質(zhì)劣變的調(diào)控機(jī)理研究提供了理論依據(jù)。
番茄果實(shí)具有很高的營(yíng)養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但其作為典型的冷敏型果實(shí),在采后冷鏈物流過(guò)程中極易發(fā)生冷害,冷害過(guò)程中伴隨著色澤、質(zhì)地、風(fēng)味、香氣及其他代謝物質(zhì)的變化,這些變化受多個(gè)基因協(xié)同調(diào)控。油菜素內(nèi)酯是天然存在的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,在果蔬的采后貯藏與保鮮領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。本研究以番茄果實(shí)為實(shí)驗(yàn)材料,采用深度測(cè)序和生物信息學(xué)分析相結(jié)合的方法,深入研究了外源油菜素內(nèi)酯處理對(duì)番茄果實(shí)采后冷害的調(diào)控機(jī)制,解析了mRNAs、蛋白和代謝物質(zhì)在對(duì)照組和處理組中表達(dá)譜的差異性,并構(gòu)建了其在番茄果實(shí)冷害進(jìn)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(guò)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(jìn)茉莉酸甲酯的生物合成,調(diào)控果實(shí)品質(zhì)、細(xì)胞壁降解等相關(guān)基因,抑制細(xì)胞膜脂質(zhì)損傷,延緩番茄果實(shí)采后冷害。本研究在國(guó)際上首次采用多組學(xué)聯(lián)合分析的方法,揭示了油菜素內(nèi)酯延緩番茄果實(shí)冷害的分子機(jī)制,為冷敏型肉質(zhì)果實(shí)采后生理及其分子生物學(xué)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(jìn)華研究員、王清研究員和孟德梅副教授(天津科技大學(xué))為共同通訊作者,Christopher B. Watkins教授(美國(guó)康奈爾大學(xué))等參與了部分工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)、北京市農(nóng)林科學(xué)院青年科研基金等項(xiàng)目的資助。