香蕉是世界重要的鲜果和粮食作物之一，产量与贸易量居全球水果前列，对热带、亚热带地区农民增收与乡村振兴具有重要作用。然而，香蕉采后成熟启动快、软化迅速，易在集中上市期间滞销腐烂，造成严重经济损失。因此，深入解析香蕉果实成熟及品质形成的调控机制，对精准调控成熟进度、减少采后损耗具有重要理论意义。
近日，园艺学院/广东省果蔬保鲜重点实验室陆旺金教授和陈建业教授采后生物学团队，与江西农业大学农学院园艺系/果蔬贮藏与保鲜重点实验室杨滢滢青年教授合作，在植物学TOP期刊Journal of Integrative Plant Biology（五年影响因子10.8）上发表了题为“Methionine oxidation-regulated MaERF95L controls starch and sucrose metabolism in postharvest banana during ripening”的研究论文。
研究团队鉴定出一个具有EDLL激活结构域的ERF转录因子MaERF95L，发现其能够特异性结合淀粉降解酶基因（MaGWD1、MaAMY3和MaBAM1）和蔗糖合成酶基因（MaHK5、MaPGI1和MaUPG3）的启动子，并激活其转录。在香蕉和番茄中过表达MaERF95L可提高这些基因的表达水平，加速淀粉降解与蔗糖合成，从而促进果实成熟和淀粉—糖转化进程。
果实成熟伴随活性氧的积累，导致蛋白质等生物大分子构象改变，进而造成细胞损伤，加速衰老。通过LC-MS/MS质谱分析，该研究团队鉴定出MaERF95L蛋白的2个甲硫氨酸氧化位点（Met-16与Met-77）。功能实验表明，模拟氧化（Met突变为Gln）会削弱MaERF95L的结合能力与转录激活能力；而阻断氧化（Met突变为Val）则可恢复其蛋白活性，说明甲硫氨酸氧化状态可直接影响MaERF95L的功能。综上所述，该研究证实了MaERF95L为果实淀粉降解和蔗糖合成的正调控因子，并揭示了其通过甲硫氨酸氧化修饰调控香蕉果实成熟过程中淀粉-糖转化的分子机制（图1）。研究结果不仅深化了对ERF转录因子及氧化修饰调控采后香蕉果实成熟和品质形成机制的理解，也为研发采后保鲜与品质保持技术提供了新的理论依据。
图1 MaERF95L及其甲硫氨酸氧化修饰调控采后香蕉果实淀粉降解与蔗糖合成的分子模型
江西农业大学农学院园艺系杨滢滢青年教授和华南农业大学园艺学院陈建业教授为该论文的共同通讯作者，华农园艺学院已毕业博士生谢宛珊（现为广东省农科院果树研究所在站博士后）为第一作者。华农园艺学院陆旺金教授、邝健飞研究员、单伟教授、卫玮副教授和广东石油化工学院生物与食品工程学院萧允艺副教授参与了该项研究。该研究获得十四五国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国博士后基金特别资助和国家现代农业香蕉产业技术体系的资助。
相关论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.70075
文图/园艺学院 陈建业
