1.The PpWRKY22-PpWRKY70 regulatory module enhances resistance to Monilinia fructicola by regulating the gamma-aminobutyric acid shunt in peach fruit
桃果实含有丰富的膳食纤维、蛋白质和维生素，深受广大消费者的喜爱。桃果实收获于高温多雨季节，采后易受病原菌侵染，其中由链核盘菌引起的褐腐病是导致桃果实采后腐烂的主要原因之一，严重影响桃果实品质及商品价值。我们之前的研究表明，一氧化氮（Nitric oxide, NO）处理通过激活γ-氨基丁酸（γ-aminobutyrate, GABA）分支显著抑制桃果实褐腐病。其中转录因子在调节GABA分支相关基因的转录中发挥着关键作用。然而在桃果实防御真菌病原体感染的过程中，转录因子介导GABA分流的转录调控仍在很大程度上未知。
山东农业大学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。在这项研究中，我们发现PpWRKY22和PpWRKY70与桃果实对褐腐菌的抵抗能力密切相关，在NO处理后基因表达量上调。进一步分析表明，PpWRKY22和PpWRKY70显著促进GABA分支相关基因的转录，包括PpGAD4、PpGABA-T和PpSSADH。蛋白互作分析表明，PpWRKY22与PpWRKY70的相互作用进一步上调GABA分支相关基因的转录。此外，PpWRKY22和PpWRKY70的瞬时过表达通过上调GABA分支相关基因的表达，增强桃果实对褐腐菌的抵抗能力。总的来说，本研究揭示PpWRKYs蛋白之间的相互作用通过促进GABA分支相关基因的表达来增强桃果实抵抗褐腐菌的新模型。
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。
2.Key factors uncovered by transcriptomic analysis in the regulation of glutamic acid repressing the browning of fresh-cut potatoes
鲜切马铃薯因其食用方便、卫生、营养价值高等特点,市场需求量逐年加大,销售前景广阔。然而,鲜切马铃薯在加工过程中容易发生褐变,导致品质下降,货架期缩短,限制了其销售半径。因此, 探讨鲜切马铃薯褐变抑制机制,发掘安全有效的褐变抑制技术,可为鲜切马铃薯褐变控制提供理论依据和技术支撑,对于鲜切马铃薯产业发展具有重要意义。马铃薯在加工过程中细胞被破坏，大量的氧气在内部的多酚氧化酶作用下，酚类底物被氧化成醌类物质，醌类物质进一步发生聚合生成棕色素，从而发生褐变现象；而谷氨酸是植物中最常见的氨基酸之一，不仅可作为营养物质，也可以作为信号分子，在植物生长发育、调控植物胁迫应答、调控果蔬保鲜和解逆境胁迫中发挥了关键作用。研究以荷兰15号为实验材料,在前期实验室的研究基础上,进一步探究谷氨酸抑制鲜切马铃薯褐变的作用机理。
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，采用浓度15 g/L的谷氨酸溶液处理马铃薯丝4 min，可将4℃贮藏的鲜切马铃薯丝货架期延长至5天。通过实验检测后表明，谷氨酸处理可以显著降低鲜切马铃薯丝的总酚、H2O2、O2.-含量，提升CAT、APX、SOD和GPX等抗氧化酶活性。进一步转录组学分析发现，在Glu处理组和对照组中，存在大量的差异表达基因，主要富集在谷胱甘肽代谢、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转导途径，GLU处理显著影响了上述途径上基因的转录水平。通过RT-qPCR证明，StPPO2、StPPO3、StPPO7和StERF-BR1-like的转录水平受到了明显抑制；通过亚细胞定位以及EMSA实验确定了StERF-BR1-like为核蛋白，并进一步证明StERF-BR1-like可通过直接结合StPPO2启动子激活其转录。最终结果表明Glu通过调节上述途径抑制鲜切马铃薯的褐变，而转录因子StERF-BR1-like通过激活StPPO2的表达参与褐变抑制过程。
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。
3.PpERF-CRF3 selected by transcriptomic analysis plays key roles in the regulation of ABA alleviating chilling injury in peach fruit
中华寿桃含有维生素C、类胡萝卜素、多酚和有机酸，可以补充人体的营养需求，受到广大消费者的喜爱。桃果实是典型的冷敏性果实，不适宜的低温储藏会导致桃果实冷害，失去食用价值。目前关于缓解桃果实冷害的研究很多，但都存在不足。因此，亟需寻求更安全、更高效、更环保的方法来缓解桃果实冷害。如今，植物小分子物质在研究缓解桃果实冷害的研究逐渐成为新兴研究热点。其中脱落酸（abscisic acid，ABA）已被证实能够缓解多种果蔬冷害。此外，脯氨酸作为渗透调节物之一，能提高植物抗冷性。但是脯氨酸代谢与抗冷之间具体作用机制并不明确。
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。该研究揭示了脱落酸缓解桃果实冷害的作用机理，为ERF转录因子调控脯氨酸代谢从而缓解桃果实冷害提供了理论依据。
本研究通过相关分析，发现PpERF-CRF3的表达与果实冷害、PpP5CS、PpP5CS1和PpP5CR2的表达密切相关。因此，选择PpERF-CRF3进行CI过程的功能分析。ERF TF通过直接结合GCC-box基序调控靶基因，DLR实验结果表明，PpERF-CRF3可诱导PpP5CS和PpP5CR2的转录活性，但对PpP5CS1的转录活性无影响。随后YIH实验验证了PpERF-CRF3能直接结合PpP5CS和PpP5CR2启动子。此外，EMSA实验证实了重组GST-PpERF-CRF3直接与PpP5CS和PpP5CR2启动子中的GCC-box mo- tif相互作用。总体而言，数据表明PpERF-CRF3通过直接与PpP5CS和PpP5CR2的启动子相互作用调控脯氨酸合成基因的转录。
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。
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