近日，来自山东农业大学食品科学与工程学院石晶盈教授团队在Food Chemistry上发表了题为Methionine represses gray mold of tomato by keeping nitric oxide at an appropriate level via ethylene synthesis and signal transduction的研究论文。该研究揭示了甲硫氨酸（Methionine, Met）抑制番茄果实灰霉病发展的作用机理，为番茄果实的贮藏保鲜提供了新理论依据。
番茄因其丰富的营养价值，如维生素和番茄红素，而广受消费者喜爱。然而，连续多年的不当种植与储存条件加剧了番茄病害的发生，特别是由灰霉菌（Botrytis cinerea）引发的灰霉病，成为常见病害之一。目前，采后病害管理主要依赖化学杀菌剂，但由于农药残留和环境影响，其应用受到了限制。因此，寻找更为安全、高效且环保的方法来控制采后病害变得迫切。甲硫氨酸作为一种无毒、水溶性的必需氨基酸，具备高度的安全性，已被证实参与植物生长及病害抵抗过程，但其对番茄果实灰霉病的具体抑制机制仍不清楚。
先前的研究表明，适量的一氧化氮（NO）有助于提升番茄果实的抗病能力，γ-氨基丁酸（GABA）则通过调节GSNOR来帮助维持番茄中的NO平衡。在此项研究中，研究者发现5 mM甲硫氨酸（Met）并未直接抑制灰霉菌的菌丝生长和孢子萌发，但却有效减少了番茄果实上灰霉病的斑点大小和发生率。相比之下，AVG和cPTIO处理反而使番茄更易感染灰霉病。此外，甲硫氨酸处理提升了几丁质酶（CHI）和谷胱甘肽S-转移酶（GST/GNS）的活性，并上调了SlCHI、SlGNS、SlPR1以及SlNPR1基因的表达。同时，甲硫氨酸预处理正向调控了与乙烯合成有关的基因（如SlACS2/4、SlACO4/6和SlERF1/B4/C3），与NO合成相关的基因（SlNR），以及与NO代谢相关的基因（SlGSNOR）。同时，相较于对照组，甲硫氨酸降低了SlACS4和SlACO6的亚硝基化水平。这一发现揭示了甲硫氨酸通过增强与乙烯合成相关的酶活性及其基因表达，促进乙烯的积累与信号传递。关键蛋白质的去亚硝基化作用进一步促进了NO的生物合成与代谢，保持了NO体内的稳定水平，从而增强了番茄果实对灰霉菌的抵抗力。
山东农业大学硕士研究生张巧材和张耸博士为该论文第一作者，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。
