活性氧调控果实采后品质的分子网络及其机制

Fruit, as one of the flesh agricultural crops, support rich nutrient compounds for people health and become an important part of human diet. Quality deterioration of harvested fruit is a major problem during postharvest periods. Fruit ripening and pathogen infection are two important issues to induce quality deterioration. Oxidation is the basis of biochemistry for fruit physiological metabolism and acts a crucial role for maintaining fruit quality. In this project, climacteric fruits and sequenced fungal pathogens will be used as the materials. Based on the research methods of molecular biology, proteomics, biochemistry and cellular biology, we will reveal the important proteins and the relative genes involved in regulating fruit senescence and quality, as well as their function, deeply explore the release mechanism, intercellular transport way and targets of endogenous or exogenous reactive oxygen species (ROS), and systemically study biological function of REMORINs (REMs), an important protein that is located in plasma membrane domain, in the transport pathway of ROS. Our findings will provide the novel evidences for clarifying molecular network and regulation mechanisms of ROS metabolism pathway.

果实作为鲜活的农产品为人类的健康提供了丰富的营养，是人们膳食结构中不可缺少的组分。果实采后存在的主要问题是品质劣变，果实自身衰老和病原菌侵染是诱发采后品质劣变的重要因素。氧化作用是果实采后生理代谢的生物化学基础，在维系果实品质变化过程中发挥着重要的作用。本项目将选用衰老特征明显的呼吸跃变型果实和已经测序的重要病原真菌为材料，利用分子生物学、蛋白质组学、生物化学和细胞生物学等研究方法，主要研究参与果实衰老和品质调控的重要线粒体蛋白及其功能，揭示果实与病原菌互作过程中内源和外源活性氧的产生机制、胞内转运途径和作用靶标，系统研究细胞质膜微区重要蛋白REMORINs（REMs）在ROS转运中的生物学功能，为深入解析活性氧代谢途径的分子网络和调控机制提供新证据。

果实作为鲜活的农产品为人类的健康提供了丰富的营养，是人们膳食结构中不可缺少的组分。果实采后存在的主要问题是品质劣变，果实自身衰老和病原菌侵染是诱发采后品质劣变的重要因素。氧化作用是果实采后生理代谢的生物化学基础，在维系果实品质变化过程中发挥着重要的作用。本项目选用衰老特征明显的呼吸跃变型果实和已经测序的重要病原真菌为材料，利用分子生物学、蛋白质组学、生物化学和细胞生物学等研究方法，主要研究参与果实衰老和品质调控的重要线粒体蛋白及其功能，揭示果实与病原菌互作过程中内源和外源活性氧的产生机制、胞内转运途径和作用靶标，系统研究细胞质膜微区重要蛋白REMORINs（REMs）在ROS转运中的生物学功能，为深入解析活性氧代谢途径的分子网络和调控机制提供新证据。项目研究工作严格按照项目任务书开展，取得的研究成果主要包括：(1) 开展番茄果实线粒体蛋白纯化及iTRAQ蛋白质组学分析，鉴定到一系列参与果实衰老和品质调控的重要线粒体蛋白；(2) 解析果实与灰霉互作过程中NADPH氧化酶调节亚基noxR调控灰霉菌致病力和活性氧代谢的机制；(3) 探明水通道蛋白AQP8调控病原菌致病力和活性氧转运的机理；(4) 阐明SlREM1调节番茄果实成熟及烟草细胞死亡的功能；(5) 筛选植物源活性物质，揭示外源活性物质通过诱导果实抗性应答、激活抗氧化能力，诱导病原真菌活性氧积累和自噬活性，实现防病保鲜效果。