桃果以其丰富的膳食纤维、蛋白质和维生素而备受消费者青睐。然而，由于桃果通常在炎热且多雨的季节成熟，采收后的果实极易遭受病原菌的侵袭，尤其是由链核盘菌引起的褐腐病，这是导致桃果采后腐烂的重要原因，严重影响了桃果的品质和经济价值。我们之前的实验发现，一氧化氮（NO）处理能够显著抑制桃果褐腐病的发展，其机制涉及激活γ-氨基丁酸（GABA）代谢路径。在这个过程中，转录因子在调控GABA代谢路径相关基因的表达中扮演了核心角色。不过，关于转录因子如何介导桃果抵抗真菌病原体感染时GABA代谢路径的调控，仍有许多未解之谜。
食品科学与工程学院石晶盈/宋遵阳课题组在Postharvest Biology and Technology上发表了题为The PpWRKY22-PpWRKY70 regulatory module enhances resistance to Monilinia fructicola by regulating the gamma-aminobutyric acid shunt in peach fruit的研究论文。该研究揭示了PpWRKY22和PpWRKY70两个转录因子与桃果抵抗链核盘菌的能力紧密关联，并发现在接受NO处理后，这两个基因的表达水平显著提高。深入研究表明，PpWRKY22和PpWRKY70能够显著促进包括PpGAD4、PpGABA-T和PpSSADH在内的GABA代谢路径相关基因的转录。蛋白质相互作用分析进一步证实，PpWRKY22与PpWRKY70之间的相互作用能够进一步增强这些基因的转录。此外，PpWRKY22和PpWRKY70的瞬时过表达通过上调GABA代谢路径相关基因的表达，提升了桃果对链核盘菌的抵抗能力。综上所述，这项研究首次揭示了PpWRKYs蛋白间的相互作用通过上调GABA代谢路径相关基因的表达，从而增强桃果抵抗链核盘菌的新机制。
山东农业大学李文慧博士后为该论文第一作者，石晶盈教授和宋遵阳副教授为通讯作者，山东农业大学李大鹏教授参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和中国博士后科学基金项目的资助。
鲜切马铃薯凭借其便捷的食用方式、良好的卫生条件和高营养价值，市场需求逐年增长，展现出广阔的市场前景。然而，加工过程中鲜切马铃薯容易出现褐变现象，这不仅降低了产品的质量，缩短了货架期，也限制了其销售范围。因此，研究鲜切马铃薯褐变抑制机制，开发安全有效的褐变抑制技术，对于推动鲜切马铃薯产业的发展具有重要意义。加工过程中，马铃薯细胞受损后，内部的多酚氧化酶在氧气的作用下将酚类物质氧化成醌类物质，后者聚合形成棕色素，导致褐变。谷氨酸作为一种广泛存在于植物中的氨基酸，不仅是重要的营养成分，还是信号分子，在植物的生长发育、应对环境压力、果蔬保鲜等方面发挥着关键作用。
团队在Postharvest Biology and Technology上发表了题为Key factors uncovered by transcriptomic analysis in the regulation of glutamic acid repressing the browning of fresh-cut potatoes的研究论文。该研究发现，使用15 g/L浓度的谷氨酸溶液处理鲜切马铃薯丝4分钟，可使4°C条件下存储的鲜切马铃薯丝的货架期延长至5天。实验结果显示，谷氨酸处理显著减少了鲜切马铃薯丝中的总酚、H2O2和超氧阴离子自由基(O2.-)的含量，同时提高了CAT、APX、SOD和GPX等抗氧化酶的活性。通过转录组学分析发现，谷氨酸处理显著影响了一系列与谷胱甘肽代谢、类黄酮生物合成、苯丙氨酸代谢、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢及植物激素信号传导途径相关的基因表达。进一步的RT-qPCR分析显示，StPPO2、StPPO3、StPPO7和StERF-BR1-like等基因的表达水平明显受到抑制。亚细胞定位和EMSA实验确认StERF-BR1-like是一种核蛋白，并证明它能够直接结合到StPPO2的启动子区域，激活其转录。研究结果表明，谷氨酸通过调节上述代谢途径抑制鲜切马铃薯的褐变，而转录因子StERF-BR1-like则通过促进StPPO2的表达参与了这一过程。
山东农业大学硕士研究生管青华和李文慧博士后为该论文第一作者，石晶盈教授和宋遵阳副教授为通讯作者，新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所所长吴斌研究员、张政副研究员参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划（重大科技创新工程）和山东省自然科学基金的资助。
中华寿桃富含维生素C、类胡萝卜素、多酚和有机酸，能够满足人体的营养需求，深受消费者的喜爱。然而，桃果属于冷敏感型果实，不当的低温储存会引发冷害，导致果实失去食用价值。尽管已有许多研究致力于缓解桃果冷害，但现有方法仍存在一定的局限性。因此，探索更安全、高效且环保的缓解冷害策略显得尤为重要。近年来，植物小分子物质在缓解冷害方面的研究逐渐成为焦点。例如，脱落酸（ABA）已被证明能够减轻多种果蔬的冷害。另外，作为渗透调节物质之一的脯氨酸，也被证实能够增强植物的抗冷能力。不过，脯氨酸代谢与抗冷机制之间的具体联系尚未完全明了。
课题组在International Journal of Biological Macromolecules上发表了题为PpERF-CRF3 selected by transcriptomic analysis plays key roles in the regulation of ABA alleviating chilling injury in peach fruit的研究论文。该研究深入探讨了ABA缓解桃果冷害的机制，为ERF转录因子通过调控脯氨酸代谢来减轻冷害提供了理论支持。
研究通过相关性分析发现，PpERF-CRF3的表达与桃果冷害程度及PpP5CS、PpP5CS1和PpP5CR2等基因的表达密切相关。基于此，研究选择了PpERF-CRF3作为研究对象，分析其在冷害（CI）过程中的功能。实验结果显示，PpERF-CRF3能够通过直接结合GCC-box基序调控目标基因的表达。双荧光素酶报告基因实验（DLR）表明，PpERF-CRF3可显著提高PpP5CS和PpP5CR2的转录活性，但对PpP5CS1的影响不大。酵母单杂交实验（YIH）进一步验证了PpERF-CRF3可以直接结合PpP5CS和PpP5CR2的启动子区域。此外，电泳迁移率变化实验（EMSA）证实，重组GST-PpERF-CRF3能够直接与PpP5CS和PpP5CR2启动子中的GCC-box基序结合。综合来看，这些数据表明PpERF-CRF3通过直接与PpP5CS和PpP5CR2启动子区域的相互作用，调控了脯氨酸合成相关基因的转录，从而有助于桃果抵御冷害。
山东农业大学硕士研究生杨文腾和何源为该论文第一作者，石晶盈教授和宋遵阳副教授为通讯作者，新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所所长吴斌研究员和张政副研究员参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划（重大科技创新工程）和山东省自然科学基金的资助。
石晶盈/宋遵阳课题组课题组一直从事果蔬采后保鲜技术研发研究，近年来在Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Food Hydrocolloids、Food Chemistry、Postharvest Biology and Technology和Control Food等食品领域权威期刊发表论文数十篇，在马铃薯、番茄、桃等果蔬保鲜技术研发和调控机制研究中取得了多项进展。
