"破解苹果'硬仗'的关键机制"
苹果软化是影响果实品质的重要现象,其发生机制一直是农业科技领域的研究热点。近日,山东农业大学胡大刚教授团队在这一领域取得了重要进展,首次揭示了非共生血红蛋白MdHb1在苹果软化进程中的关键作用。
该研究表明,苹果软化是指果实硬度降低、质地变软的过程。这种变化不仅导致采摘后的苹果更容易受到机械损伤,在贮藏和运输过程中也显著增加了腐烂风险。据统计,我国每年因果实软化造成的苹果损失高达15亿元以上,相当于3000万箱红富士苹果的总价值。
针对这一难题,胡大刚团队致力于揭示苹果软化的分子机制。通过对苹果采摘后不同贮藏阶段的变化研究,科研人员发现两种关键代谢产物——D-半乳糖醛酸和D-葡萄糖醛酸的水平发生了显著变化,并与一个重要的Ⅰ类非共生血红蛋白 MdHb1 密切相关。
研究首次证实,MdHb1 蛋白能够催化原果胶向可溶性果胶转化,这是果实软化过程中的核心步骤。同时,团队还鉴定出 D-GlcA 和 D-GalUA 是苹果软化的标志代谢物,并揭示了它们通过转录因子网络对 MdHb1 的负反馈调控机制。
这些发现为精准调控果实品质和延长保鲜期提供了重要理论基础。《自然·植物》杂志的审稿专家评价认为,这项研究通过多层次创新,突破了传统认知,首次实现了从关键基因到代谢标志物再到调控网络的全链条解析。
胡大刚教授团队长期致力于苹果品质调控研究。此前,他们已在葡萄糖信号、山梨醇和乙烯等多条调控途径中取得了重要成果,构建了苹果果实品质调控的理论框架。基于这些研究成果,团队正在为苹果产业的可持续发展提供科技支撑。
这一系列突破不仅提升了我国在果树分子生物学领域的研究水平,也为其他园艺作物的品质改良提供了新思路。未来,相关技术有望应用于采后保鲜和贮藏运输环节,进一步减少产后损失,推动农业产业升级。
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