近日，來自山東農業大學食品科學與工程學院石晶盈教授團隊在Food Chemistry上發表了題為Methionine represses gray mold of tomato by keeping nitric oxide at an appropriate level via ethylene synthesis and signal transduction的研究論文。該研究揭示了甲硫氨酸（Methionine, Met）抑制番茄果實灰霉病發展的作用機理，為番茄果實的貯藏保鮮提供了新理論依據。

番茄因富含維生素、番茄紅素等營養物質，而深受廣大消費者青睞。但是連年的栽培及貯藏條件不當導致番茄的病害越來越嚴重，其中由灰霉菌（Botrytis cinerea）引起的灰霉病是番茄最常見的病害之一。目前，采后病害的控制主要依靠化學殺菌劑。然而，由于農藥殘留和環境污染等問題，化學殺菌劑的使用逐漸受到限制。因此，亟需尋求更安全、更高效、更環保的防治方法來控制采后病害。甲硫氨酸是一種含硫必需氨基酸，無毒無害且易溶于水，具有較高的安全性。研究表明，甲硫氨酸參與植物生長和抗病性過程，但是甲硫氨酸對番茄果實灰霉病的抑制機理還不是很明晰。

課題組前期的研究發現，適宜的NO水平有利于增強番茄果實抗病性，GABA可通過調節GSNOR幫助番茄果實維持NO平衡(Wang et al., 2022)。在本研究中，研究者發現5 mM Met對灰霉菌菌絲生長和孢子萌發并不具有直接抑制作用，但卻顯著降低了番茄果實灰霉病的病變直徑和發病率。相反，AVG和cPTIO處理增加了番茄果實對灰霉病的易感性。Met處理誘導了CHI和GNS活性，上調了SlCHI、SlGNS、SlPR1和SlNPR1的表達水平。同時，Met預處理正調控與乙烯合成相關的基因（SlACS2/4、SlACO4/6和SlERF1/B4/C3）、與NO合成相關的基因（SlNR）及與NO代謝相關的基因（SlGSNOR）。同時，與對照組相比，Met降低了ACS4和ACO6的亞硝基化水平。該研究闡明了甲硫氨酸通過提高番茄果實中與ACS和ACO相關的酶的活性和基因表達水平，從而促進番茄果實中乙烯積累和信號傳導。乙烯合成途徑關鍵蛋白的去亞硝基化作用促進了NO的生物合成和代謝，使得NO在體內保持相對穩定的水平，最終增強了番茄果實對灰霉菌的抗性。

圖1 甲硫氨酸抑制番茄果實灰霉病發展的作用機理圖

山東農業大學碩士研究生張巧材和張聳博士為該論文第一作者，石晶盈教授和宋遵陽副教授為通訊作者，新疆農業科學院農產品貯藏加工研究所所長吳斌研究員參與了該研究。該研究得到了國家自然科學基金、山東省重點研發計劃（重大科技創新工程）和山東省自然科學基金的資助。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波