山梨醇是植物中最常见的糖醇之一。虽然在许多植物中山梨醇含量很少，但在苹果及其它蔷薇科的梨果和核果叶片中，山梨醇含量占总光合产物的60%~80%，并在韧皮部运输。山梨醇在叶片中通过两步过程合成：首先，醛糖-6-磷酸还原酶(A6PR)将葡萄糖6-磷酸(G6P)还原为山梨醇-6-磷酸(Sor6P)，随后由Sor6P磷酸酶(SorPP)将Sor6P去磷酸化为山梨醇。山梨醇通过MdSDH1编码的山梨醇脱氢酶(SDH)在源组织和库组织中被转化为果糖。山梨醇作为碳源物质和信号分子，在植物碳水化合物代谢、生长发育和抗逆性等方面发挥着重要作用。山梨醇可以刺激自身的代谢，但其分子机制尚不清楚。

近日，康奈尔大学综合植物科学学院园艺系程来亮教授实验室在Plant Physiology在线发表了题为SnRK1 kinase-mediated phosphorylation of transcription factor bZIP39 regulates sorbitol metabolism in apple的研究论文，揭示了SnRK1介导的bZIP39磷酸化调节苹果山梨醇合成代谢的机制。

在这项研究中，孟冬等人发现SNF1-Related Kinase1 (SnRK1)参与调节山梨醇代谢中的两个关键酶的表达，分别为山梨醇脱氢酶1 (SDH1)和醛糖-6-磷酸还原酶(A6PR)，并响应山梨醇和蔗糖的外源处理。外源山梨糖醇可诱导增加SnRK1的表达，蔗糖可降低SnRK1的表达。SnRK1与bZIP转录因子bZIP39相互作用并介导bZIP39发生磷酸化。bZIP39可以结合SDH1和A6PR的启动子区域以激活它们的表达。SnRK1在“Royal Gala”苹果中过表达会增加其蛋白水平和活性，导致SDH1和A6PR转录水平升高，而不改变bZIP39的表达。在糖饲喂处理实验中，只有山梨醇能够刺激SDH1和A6PR的表达，这种刺激被SnRK1或bZIP39的RNAi抑制所阻断。这些发现揭示了山梨醇作为一种信号通过SnRK1磷酸化bZIP39来调节自身代谢。

该研究将进化上保守的SnRK1糖信号途径扩展到糖醇，拓宽了人们对苹果山梨醇信号的理解。最近的研究表明，山梨醇在被子植物中的分布比人们最初所认为的要更加广泛，这些发现将有助于我们更好地了解山梨醇在不同的物种中作为一种信号发挥作用。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad226