近日，中国热科院生物所/热带作物生物育种全国重点实验室功能基因组与分子育种研究团队通过定量乙酰化蛋白组学技术首次在木薯中绘制了乙酰化修饰图谱，并揭示了乙烯利通过乙酰化修饰延缓木薯采后生理腐烂的调控途径。研究结果为深入理解乙烯利调控木薯采后生理腐烂的分子机制开辟了新途径。
木薯（Manihot esculenta Crantz）是全球第六大粮食作物，也是我国热带和亚热带地区重要的经济作物。木薯块根在采收后维管束周围快速出现褐色条斑，进而导致腐烂的现象称为“采后生理性腐烂”，是木薯采收及贮藏过程中特有的生理现象。木薯采后生理变质在采后 48 小时内开始发生，并逐渐加剧，使贮存期缩短，严重影响其品质和商品价值，从而制约了木薯大量上市供应及产后的综合利用。该研究首次发现外源乙烯利处理木薯块根，可有效激活活性氧清除系统并抑制多酚氧化酶活性进而延缓木薯采后生理腐烂。进一步通过Label free（非标记定量蛋白质组学）乙酰化修饰组学技术对木薯采后腐烂过程的块根进行分析，共鉴定到4403个蛋白质上的12095个乙酰化位点，其中1270个蛋白质的乙酰化修饰在采后腐烂过程中发生了显著变化。这些发生乙酰化修饰的蛋白质主要参与调控活性氧清除系统、磷酸戊糖途径、TCA循环（三羧酸循环）以及糖酵解/糖异生等重要通路，表明乙烯激活活性氧清除系统延缓木薯采后生理腐烂与能量代谢协同发生。综上，该研究揭示了乙烯利延缓木薯采后生理腐烂的蛋白质乙酰化修饰机制，为耐采后生理腐烂木薯新品种培育奠定了理论基础。
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”为题发表于《Food Chemistry》。中国热科院生物所颜彦副研究员和李美英研究员为该论文的共同第一作者，中国热科院生物所/热带作物生物育种全国重点实验/中国热科院椰子所胡伟研究员为该论文的通讯作者。该研究得到了海南省重点研发计划、三亚崖州湾科技城项目、国家自然科学基金以及中央级公益性科研院所基本科研业务费等项目的资助。
论文链接：https://authors.elsevier.com/c/1jMdQ16Ds1zr9E
日期：2024-07-10
