研究揭示香蕉高温青皮熟机制
2023年02月23日
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近日，华南农业大学园艺学院陈建业、陆旺金教授团队于The Plant Cell发表研究论文，揭示了E3泛素连接酶MaBAH1和转录因子MaMYB60构成一个全新的转录和翻译后作用模块调控香蕉果实青皮熟的机制。
据了解，香蕉采后成熟决定其果实品质，温度是重要的影响因素。商业生产中一般在呼吸跃变前的绿硬期采收香蕉果实，需要经过采后后熟过程才能达到可食状态。当采后贮运温度高于 24°C时，香蕉后熟过程中乙烯释放和果实软化加速，而果皮褪绿受到抑制，出现软得快但不变黄的青皮熟现象，严重影响果实的色泽品质和销售价格。近些年全球气候变暖正在加重这一现象发生。然而，高温影响香蕉果实色泽品质形成的机制至今尚不清楚。
研究团队发现，高温诱导香蕉果实青皮熟的过程中，抑制了5个叶绿素降解基因CCGs 的表达。进一步蛋白-DNA互作和基因功能分析显示，MYB类转录因子MaMYB60结合这5个基因的启动子并激活他们的表达，进而促进香蕉果皮叶绿素降解。
该研究团队首先通过蛋白定量组学分析全面筛选正常温度成熟和高温青皮熟香蕉果皮的差异蛋白，发现高温抑制叶绿素降解通路关键酶MaNYC1的蛋白积累。进一步蛋白互作和泛素化分析显示，E3泛素连接酶MaNIP1和MaNYC1互作，介导MaNYC1发生泛素化并通过蛋白酶体途径降解。
此外，高温增强MaNIP对MaNYC1的降解作用，最终抑制MaNYC1介导的叶绿素降解，导致香蕉果皮不转黄。上述结果明确了MaNIP1-MaNYC1模块在香蕉青皮熟形成过程中的作用机制，丰富了高温影响果实品质形成的翻译后调控机制，也为生产实践上改善果品外观品质提供新的见解。
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