近日,中国热科院生物所香蕉研究团队揭示了外源γ-氨基丁酸(GABA)通过诱导脂质转运蛋白MaLTP60精准调控活性氧(ROS)代谢,从而增强香蕉果实对炭疽病抗性的分子机制。这一发现为开发绿色安全的采后保鲜技术提供了新靶标。
香蕉采后炭疽病(Colletotrichum musae)严重制约果实的储运品质,而传统化学杀菌剂的使用常伴随安全与环境风险。本研究表明,10 mM GABA预处理能够显著抑制香蕉果实表面的病斑扩展,且不影响果实的正常硬度与色泽。进一步分析证实,GABA的抗病效应源于对寄主免疫系统的激活,而非对病原菌的直接抑制作用。
机制研究表明,GABA信号能显著诱导脂质转运蛋白基因MaLTP60的表达。MaLTP60在细胞内发挥双重调控作用:一方面,它作为“分子塞”作用于线粒体外膜通道,抑制ROS的外排;另一方面,它能抑制过氧化物还原酶MaPRDX1经泛素-蛋白酶体途径的降解,从而提升细胞对ROS的清除效率。
这一双重功能实现了对ROS时空动态的精准管理:既不压制病原菌侵染早期必需的防御性ROS信号,又加速了后期过量ROS的清除,从而在维持免疫激活的同时避免了组织的氧化损伤。
图1 GABA-MaLTP60-ROS调控香蕉炭疽病抗性的分子模型
相关研究成果以“GABA-induced lipid transfer protein MaLTP60 orchestrates dual ROS-regulatory strategies to confer resistance against banana anthracnose”为题发表于《Horticulture Research》。中国热科院三亚研究院博士后贾宏辰为论文第一作者,中国热科院生物所吕培涛研究员与国家香蕉(芒果)产业技术体系首席科学家谢江辉研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了热带作物生物育种全国重点实验室项目、国家自然科学基金以及海南省自然科学基金等项目的共同资助。
论文链接: https://doi.org/10.1093/hr/uhag259


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