粉蕉是熱帶和亞熱帶地區(qū)重要的特色蕉，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，風(fēng)味獨(dú)特(Ren et al., 2013)。粉蕉屬于典型的呼吸躍變型果實(shí)，采后很容易成熟軟化和腐爛變質(zhì)，不耐貯運(yùn)。低溫貯藏可以有效延長(zhǎng)粉蕉果實(shí)的保鮮期。但是，粉蕉果實(shí)對(duì)低溫較為敏感，生長(zhǎng)過(guò)程遇到低溫天氣或貯運(yùn)溫度過(guò)低（低溫脅迫）都會(huì)引起粉蕉果實(shí)冷害（果皮褐變）及后熟障礙（果肉軟化異常）(Song et al., 2019; Song et al., 2022; Lai et al., 2022)，嚴(yán)重影響粉蕉果實(shí)的食用品質(zhì)和商品價(jià)值。本課題組的前期研究結(jié)果表明，適當(dāng)濃度的外源ABA處理可有效緩解粉蕉果實(shí)的冷害癥狀及后熟障礙(Song et al., 2022)。但是，關(guān)于ABA緩解粉蕉果實(shí)冷害的作用機(jī)制尚不清晰。
6月3日，我校園藝學(xué)院李雪萍課題組在Horticulture Research（影響因子6.793，中科院1區(qū)Top期刊）上發(fā)表了題為Role of MaABI5-like gene in abscisic acid-induced cold tolerance of ‘Fenjiao’ banana fruit（https://doi.org/10.1093/hr/uhac130）的研究論文。該研究揭示了MaABI5-like在ABA誘導(dǎo)粉蕉果實(shí)耐冷性的分子機(jī)制，為提升粉蕉果實(shí)的貯藏保鮮技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。
MaABI5-like屬于ABA信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄因子，其在促進(jìn)ABA依賴(lài)性基因表達(dá)中起著關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。在香蕉的研究中發(fā)現(xiàn)適當(dāng)濃度外源ABA處理可以有效緩解粉蕉果實(shí)的冷害癥狀，誘導(dǎo)ABI5的基因表達(dá)(Chen et al., 2018)。我們的前期研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)濃度的外源ABA處理可有效緩解粉蕉果實(shí)的冷害癥狀(Song et al., 2022)。在本研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，MaABI5-like的基因和蛋白表達(dá)水平與ABA緩解粉蕉果實(shí)冷害癥狀（脂肪酸去飽和及類(lèi)黃酮合成異常）密切相關(guān)。MaABI5-like正調(diào)控5個(gè)脂肪酸去飽和基因（MaFAD3-1、MaFAD3-4、MaFAD3-5、MaFAD6-2和MaFAD6-3）和7個(gè)類(lèi)黃酮合成基因（MaPAL-like、MaPAL-like1、MaC4H-like3、Ma4CL-like1、Ma4CL-like10、MaCHS6-4-like和MaFLS）。MaABI5-like粉蕉瞬時(shí)超表達(dá)和異源超表達(dá)番茄都顯著提高粉蕉果實(shí)和番茄植株的抗寒性，誘導(dǎo)脂肪酸去飽和及類(lèi)黃酮合成基因的表達(dá)；MaABI5-like基因沉默顯著降低粉蕉果實(shí)的抗寒性，抑制脂肪酸去飽和及類(lèi)黃酮合成基因的表達(dá)。該研究首次闡明了ABA通過(guò)誘導(dǎo)MaABI5-like的表達(dá)，調(diào)控脂肪酸去飽和及類(lèi)黃酮合成，緩解粉蕉果實(shí)冷害的作用機(jī)制。本研究是在前期揭示ABI5-like參與乙烯信號(hào)和ABA信號(hào)互作，共同調(diào)控粉蕉果實(shí)的成熟和軟化（Song et al，2022，Plant Physiology）工作的進(jìn)一步延伸，進(jìn)一步揭示了ABI5-like在粉蕉冷害脅迫響應(yīng)中的作用機(jī)制。
Fig. 7 Reduced expression of MaABI5-like enhanced the chilling injury of ‘Fenjiao’ banana fruit.
Fig. S9 A proposed working model of MaABI5-like regulating fatty acid desaturation and flavonoid synthesis and fruit chilling injury caused by cold stress.
我校園藝學(xué)院博士后宋遵陽(yáng)為該論文第一作者，李雪萍教授和朱孝揚(yáng)副教授為通訊作者，園藝學(xué)院陳維信教授、陸旺金教授和郝彥偉副研究員和生命科學(xué)學(xué)院龐學(xué)群教授參與了該研究。該研究得到了國(guó)家香蕉產(chǎn)業(yè)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省香蕉菠蘿產(chǎn)業(yè)體系、珠江人才計(jì)劃和廣東省普通高校青年創(chuàng)新人才項(xiàng)目的資助。
李雪萍課題組一直從事果蔬采后保鮮技術(shù)研發(fā)和果實(shí)成熟調(diào)控機(jī)制研究，近年來(lái)在Plant Physiology, Horticulture Research, Food Research International, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Postharvest Biology and Technology, Frontier in Plant Science 等植物學(xué)和食品領(lǐng)域權(quán)威期刊發(fā)表論文數(shù)十篇，在香蕉番木瓜等熱帶亞熱帶果蔬保鮮技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣及調(diào)控機(jī)制中取得了重要進(jìn)展。（文圖/園藝學(xué)院 朱孝揚(yáng)）
