報告內容

桃果實對低溫環境感知和鈣信號傳導的分子調控機制

在感知到冷脅迫后，植物胞內Ca2+濃度瞬時升高，被特定的鈣傳感器感知和識別，從而調控下游基因表達及代謝反應。在誘導桃果實采后抗冷性的過程中，Ca2+信號的感知和解碼元件仍缺乏系統研究。本研究發現熱水處理激活了桃果實低溫貯藏前期的活性氧（reactive oxygen species，ROS）信號，增加了細胞質中Ca2+濃度，形成ROS-Ca2+信號通路，減輕了桃果實冷害。結合生物信息學和轉錄組分析，篩選出一個響應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，維持冷藏桃果實中ROS穩態。PpCDPK2磷酸化熱激轉錄因子（heat shock transcription factors，HSF）PpHSFA2a，使其發生核轉移，增強了PpHSFA2a與下游靶基因啟動子中HSE元件的結合能力，增強桃果實抗冷性。PpCDPK2也可以體外磷酸化PpMPK3，這些結果表明HW處理通過激活PpCDPK2介導的 Ca2+ -ROS、HSF-HSP及MAPK信號調控桃果實采后冷害。此外，研究發現桃果實胞內 Ca2+ 濃度的升高，增強鈣調素（calmodulin，CaM）PpCaM1與CaM結合轉錄激活因子（CaM-binding transcription activator，CAMTA）PpCAMTA3的互作，促進桃果實內源H 2 S的產生。外源 H2S 處理有效減輕桃果實冷害，轉錄組和熒光定量實驗篩選出 H2S 響應的類鈣調素蛋白（calmodulin-like，CML）PpCML30，與轉錄因子PpWRKY11互作，促進脯氨酸積累，增強桃果實抗冷性。本研究揭示了PpCDPK2、PpCaM1、PpCML30是冷藏桃果實感知 Ca2+ 信號的重要鈣傳感器，豐富了鈣信號在桃果實響應低溫脅迫中的調控網絡，為桃果實采后品質控制提供新視角。

專家介紹

金鵬 教授

南京農業大學食品科學技術學院

金鵬，南京農業大學食品科技學院教授，博士生導師。現任南京農業大學社會合作處副處長（新農村發展研究院辦公室副主任），擔任中國植物病理學會產后病理專業委員會委員、中國園藝學會采后技術分會理事、南京食品工業協會副理事長等職務。主要從事果蔬采后生物學、農產品貯藏加工、食品感官分析、食品物流保鮮技術的教學和研究工作。榮獲江蘇省“333”工程培養對象，江蘇省“青藍工程”優秀青年骨干教師，南京農業大學首批“鐘山學術新秀”。在桃果實采后冷害調控機制、易腐果蔬食品物流保鮮技術領域取得突出研究成果。主持國家自然科學基金4 項，國家“十四五”重點研發計劃任務1 項，參加國家及省部級科研項目6 項。已在《Plant Biotechnology Journal》《Food Chemistry》《Postharvest Biology and Technology》等期刊上發表論文160余篇，編寫全國各類規劃教材5 部，授權國家發明專利3 項。

實習編輯：楊欣瑞；責任編輯：張睿梅。點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

為貫徹落實《中共中央國務院關于全面推進美麗中國建設的意見》《關于建設美麗中國先行區的實施意見》和“健康中國2030”國家戰略，全面加強農業農村生態環境保護，推進美麗鄉村建設，加快農產品加工與儲運產業發展，實現食品產業在生產方式、技術創新、環境保護等方面的全面升級。由 中國工程院主辦， 中國工程院環境與輕紡工程學部、北京食品科學研究院、湖南省農業科學院、岳麓山工業創新中心承辦， 國際食品科技聯盟（IUFoST）、國際谷物科技協會（ICC）、湖南省食品科學技術學會、洞庭實驗室、湖南省農產品加工與質量安全研究所、中國食品雜志社、中國工程院Engineering編輯部、湖南大學、湖南農業大學、中南林業科技大學、長沙理工大學、湘潭大學、湖南中醫藥大學協辦的“ 2025年中國工程院工程科技學術研討會—推進美麗鄉村建設-加快農產品加工與儲運產業發展暨第十二屆食品科學國際年會”，將于2025年8月8-10日在中國 湖南 長沙召開。

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