近日，來自山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院石晶盈教授團(tuán)隊(duì)在Food Chemistry上發(fā)表了題為Methionine represses gray mold of tomato by keeping nitric oxide at an appropriate level via ethylene synthesis and signal transduction的研究論文。該研究揭示了甲硫氨酸（Methionine, Met）抑制番茄果實(shí)灰霉病發(fā)展的作用機(jī)理，為番茄果實(shí)的貯藏保鮮提供了新理論依據(jù)。

番茄因富含維生素、番茄紅素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而深受廣大消費(fèi)者青睞。但是連年的栽培及貯藏條件不當(dāng)導(dǎo)致番茄的病害越來越嚴(yán)重，其中由灰霉菌（Botrytis cinerea）引起的灰霉病是番茄最常見的病害之一。目前，采后病害的控制主要依靠化學(xué)殺菌劑。然而，由于農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染等問題，化學(xué)殺菌劑的使用逐漸受到限制。因此，亟需尋求更安全、更高效、更環(huán)保的防治方法來控制采后病害。甲硫氨酸是一種含硫必需氨基酸，無毒無害且易溶于水，具有較高的安全性。研究表明，甲硫氨酸參與植物生長(zhǎng)和抗病性過程，但是甲硫氨酸對(duì)番茄果實(shí)灰霉病的抑制機(jī)理還不是很明晰。

課題組前期的研究發(fā)現(xiàn)，適宜的NO水平有利于增強(qiáng)番茄果實(shí)抗病性，GABA可通過調(diào)節(jié)GSNOR幫助番茄果實(shí)維持NO平衡(Wang et al., 2022)。在本研究中，研究者發(fā)現(xiàn)5 mM Met對(duì)灰霉菌菌絲生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)并不具有直接抑制作用，但卻顯著降低了番茄果實(shí)灰霉病的病變直徑和發(fā)病率。相反，AVG和cPTIO處理增加了番茄果實(shí)對(duì)灰霉病的易感性。Met處理誘導(dǎo)了CHI和GNS活性，上調(diào)了SlCHI、SlGNS、SlPR1和SlNPR1的表達(dá)水平。同時(shí)，Met預(yù)處理正調(diào)控與乙烯合成相關(guān)的基因（SlACS2/4、SlACO4/6和SlERF1/B4/C3）、與NO合成相關(guān)的基因（SlNR）及與NO代謝相關(guān)的基因（SlGSNOR）。同時(shí)，與對(duì)照組相比，Met降低了ACS4和ACO6的亞硝基化水平。該研究闡明了甲硫氨酸通過提高番茄果實(shí)中與ACS和ACO相關(guān)的酶的活性和基因表達(dá)水平，從而促進(jìn)番茄果實(shí)中乙烯積累和信號(hào)傳導(dǎo)。乙烯合成途徑關(guān)鍵蛋白的去亞硝基化作用促進(jìn)了NO的生物合成和代謝，使得NO在體內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定的水平，最終增強(qiáng)了番茄果實(shí)對(duì)灰霉菌的抗性。

圖1 甲硫氨酸抑制番茄果實(shí)灰霉病發(fā)展的作用機(jī)理圖

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生張巧材和張聳博士為該論文第一作者，石晶盈教授和宋遵陽副教授為通訊作者，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所所長(zhǎng)吳斌研究員參與了該研究。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（重大科技創(chuàng)新工程）和山東省自然科學(xué)基金的資助。

編      輯：萬    千 

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