報(bào)告內(nèi)容

桃果實(shí)對(duì)低溫環(huán)境感知和鈣信號(hào)傳導(dǎo)的分子調(diào)控機(jī)制

在感知到冷脅迫后，植物胞內(nèi)Ca2+濃度瞬時(shí)升高，被特定的鈣傳感器感知和識(shí)別，從而調(diào)控下游基因表達(dá)及代謝反應(yīng)。在誘導(dǎo)桃果實(shí)采后抗冷性的過程中，Ca2+信號(hào)的感知和解碼元件仍缺乏系統(tǒng)研究。本研究發(fā)現(xiàn)熱水處理激活了桃果實(shí)低溫貯藏前期的活性氧（reactive oxygen species，ROS）信號(hào)，增加了細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度，形成ROS-Ca2+信號(hào)通路，減輕了桃果實(shí)冷害。結(jié)合生物信息學(xué)和轉(zhuǎn)錄組分析，篩選出一個(gè)響應(yīng)熱處理的鈣依賴蛋白激酶（calcium-dependent protein kinase，CDPK）

PpCDPK2

。PpCDPK2通過與PpRBOHC/D、PpSOD和PpCAT1互作，維持冷藏桃果實(shí)中ROS穩(wěn)態(tài)。PpCDPK2磷酸化熱激轉(zhuǎn)錄因子（heat shock transcription factors，HSF）PpHSFA2a，使其發(fā)生核轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)了PpHSFA2a與下游靶基因啟動(dòng)子中HSE元件的結(jié)合能力，增強(qiáng)桃果實(shí)抗冷性。PpCDPK2也可以體外磷酸化PpMPK3，這些結(jié)果表明HW處理通過激活PpCDPK2介導(dǎo)的 Ca2+ -ROS、HSF-HSP及MAPK信號(hào)調(diào)控桃果實(shí)采后冷害。此外，研究發(fā)現(xiàn)桃果實(shí)胞內(nèi) Ca2+ 濃度的升高，增強(qiáng)鈣調(diào)素（calmodulin，CaM）PpCaM1與CaM結(jié)合轉(zhuǎn)錄激活因子（CaM-binding transcription activator，CAMTA）PpCAMTA3的互作，促進(jìn)桃果實(shí)內(nèi)源H 2 S的產(chǎn)生。外源 H2S 處理有效減輕桃果實(shí)冷害，轉(zhuǎn)錄組和熒光定量實(shí)驗(yàn)篩選出 H2S 響應(yīng)的類鈣調(diào)素蛋白（calmodulin-like，CML）PpCML30，與轉(zhuǎn)錄因子PpWRKY11互作，促進(jìn)脯氨酸積累，增強(qiáng)桃果實(shí)抗冷性。本研究揭示了PpCDPK2、PpCaM1、PpCML30是冷藏桃果實(shí)感知 Ca2+ 信號(hào)的重要鈣傳感器，豐富了鈣信號(hào)在桃果實(shí)響應(yīng)低溫脅迫中的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為桃果實(shí)采后品質(zhì)控制提供新視角。

專家介紹

金鵬 教授

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院

金鵬，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。現(xiàn)任南京農(nóng)業(yè)大學(xué)社會(huì)合作處副處長(zhǎng)（新農(nóng)村發(fā)展研究院辦公室副主任），擔(dān)任中國植物病理學(xué)會(huì)產(chǎn)后病理專業(yè)委員會(huì)委員、中國園藝學(xué)會(huì)采后技術(shù)分會(huì)理事、南京食品工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)等職務(wù)。主要從事果蔬采后生物學(xué)、農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工、食品感官分析、食品物流保鮮技術(shù)的教學(xué)和研究工作。榮獲江蘇省“333”工程培養(yǎng)對(duì)象，江蘇省“青藍(lán)工程”優(yōu)秀青年骨干教師，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)首批“鐘山學(xué)術(shù)新秀”。在桃果實(shí)采后冷害調(diào)控機(jī)制、易腐果蔬食品物流保鮮技術(shù)領(lǐng)域取得突出研究成果。主持國家自然科學(xué)基金4 項(xiàng)，國家“十四五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃任務(wù)1 項(xiàng)，參加國家及省部級(jí)科研項(xiàng)目6 項(xiàng)。已在《Plant Biotechnology Journal》《Food Chemistry》《Postharvest Biology and Technology》等期刊上發(fā)表論文160余篇，編寫全國各類規(guī)劃教材5 部，授權(quán)國家發(fā)明專利3 項(xiàng)。

實(shí)習(xí)編輯：楊欣瑞；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為貫徹落實(shí)《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)美麗中國建設(shè)的意見》《關(guān)于建設(shè)美麗中國先行區(qū)的實(shí)施意見》和“健康中國2030”國家戰(zhàn)略，全面加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)，推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)方式、技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境保護(hù)等方面的全面升級(jí)。由 中國工程院主辦， 中國工程院環(huán)境與輕紡工程學(xué)部、北京食品科學(xué)研究院、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、岳麓山工業(yè)創(chuàng)新中心承辦， 國際食品科技聯(lián)盟（IUFoST）、國際谷物科技協(xié)會(huì)（ICC）、湖南省食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)、洞庭實(shí)驗(yàn)室、湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全研究所、中國食品雜志社、中國工程院Engineering編輯部、湖南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、湘潭大學(xué)、湖南中醫(yī)藥大學(xué)協(xié)辦的“ 2025年中國工程院工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)—推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)-加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展暨第十二屆食品科學(xué)國際年會(huì)”，將于2025年8月8-10日在中國 湖南 長(zhǎng)沙召開。

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