近日，食品科学与工程学院李清清、王庆国课题组在国际知名学术期刊《Horticulture Research》在线发表了题为“StSAUR31 functions as a negative regulator of enzymatic browning in potato (Solanum tuberosumL.)” ( https://doi.org/10.1093/hr/uhag115)的最新研究成果。该研究揭示了马铃薯抗褐变的新靶点及多重调控机制。
酶促褐变严重影响园艺农产品的加工品质与商业价值。在该过程中，多酚氧化酶（PPO）发挥着核心催化作用。PPO前体需要从细胞质运输到质体中加工为具有催化活性的成熟PPO。本研究聚焦于生长素响应基因StSAUR31，明确了其作为“负调控枢纽”的全面抑褐变机制。研究发现StSAUR31蛋白与StuPPO1在细胞质中发生直接的物理互作。过表达StSAUR31可增加StuPPO1前体在细胞质中的积累，减少了其在质体中分布，进而大幅度削弱了成熟StuPPO1的含量及其活性。酪氨酸是酶促褐变的关键底物，过表达StSAUR31还显著降低了马铃薯块茎内源游离酪氨酸的含量，实现了对酶促褐变反应的“釜底抽薪”。此外，过表达该基因还伴随着马铃薯整体抗氧化能力的显著增强。因此，StSAUR31 作为一个高度整合的调控枢纽，通过协同调控StuPPO1酶活性及空间分布、限制底物供应以及增强抗氧化能力，实现了对马铃薯酶促褐变的全面抑制。
图1. 过表达StSAUR31后StuPPO1定位发生改变
图2. StSAUR31调控马铃薯酶促褐变的新机制
山东农业大学食品科学与工程学院博士研究生孟赞为论文的第一作者，王庆国教授、李清清副教授为论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的资助。
编 辑：万 千
审 核：贾 波
