报告内容

桃果实对低温环境感知和钙信号传导的分子调控机制

在感知到冷胁迫后，植物胞内Ca2+浓度瞬时升高，被特定的钙传感器感知和识别，从而调控下游基因表达及代谢反应。在诱导桃果实采后抗冷性的过程中，Ca2+信号的感知和解码元件仍缺乏系统研究。本研究发现热水处理激活了桃果实低温贮藏前期的活性氧（reactive oxygen species，ROS）信号，增加了细胞质中Ca2+浓度，形成ROS-Ca2+信号通路，减轻了桃果实冷害。结合生物信息学和转录组分析，筛选出一个响应热处理的钙依赖蛋白激酶（calcium-dependent protein kinase，CDPK）

PpCDPK2
。PpCDPK2通过与PpRBOHC/D、PpSOD和PpCAT1互作，维持冷藏桃果实中ROS稳态。PpCDPK2磷酸化热激转录因子（heat shock transcription factors，HSF）PpHSFA2a，使其发生核转移，增强了PpHSFA2a与下游靶基因启动子中HSE元件的结合能力，增强桃果实抗冷性。PpCDPK2也可以体外磷酸化PpMPK3，这些结果表明HW处理通过激活PpCDPK2介导的 Ca2+ -ROS、HSF-HSP及MAPK信号调控桃果实采后冷害。此外，研究发现桃果实胞内 Ca2+ 浓度的升高，增强钙调素（calmodulin，CaM）PpCaM1与CaM结合转录激活因子（CaM-binding transcription activator，CAMTA）PpCAMTA3的互作，促进桃果实内源H 2 S的产生。外源 H2S 处理有效减轻桃果实冷害，转录组和荧光定量实验筛选出 H2S 响应的类钙调素蛋白（calmodulin-like，CML）PpCML30，与转录因子PpWRKY11互作，促进脯氨酸积累，增强桃果实抗冷性。本研究揭示了PpCDPK2、PpCaM1、PpCML30是冷藏桃果实感知 Ca2+ 信号的重要钙传感器，丰富了钙信号在桃果实响应低温胁迫中的调控网络，为桃果实采后品质控制提供新视角。

专家介绍

金鹏 教授

南京农业大学食品科学技术学院

金鹏，南京农业大学食品科技学院教授，博士生导师。现任南京农业大学社会合作处副处长（新农村发展研究院办公室副主任），担任中国植物病理学会产后病理专业委员会委员、中国园艺学会采后技术分会理事、南京食品工业协会副理事长等职务。主要从事果蔬采后生物学、农产品贮藏加工、食品感官分析、食品物流保鲜技术的教学和研究工作。荣获江苏省“333”工程培养对象，江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师，南京农业大学首批“钟山学术新秀”。在桃果实采后冷害调控机制、易腐果蔬食品物流保鲜技术领域取得突出研究成果。主持国家自然科学基金4 项，国家“十四五”重点研发计划任务1 项，参加国家及省部级科研项目6 项。已在《Plant Biotechnology Journal》《Food Chemistry》《Postharvest Biology and Technology》等期刊上发表论文160余篇，编写全国各类规划教材5 部，授权国家发明专利3 项。

实习编辑：杨欣瑞；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《关于建设美丽中国先行区的实施意见》和“健康中国2030”国家战略，全面加强农业农村生态环境保护，推进美丽乡村建设，加快农产品加工与储运产业发展，实现食品产业在生产方式、技术创新、环境保护等方面的全面升级。由 中国工程院主办， 中国工程院环境与轻纺工程学部、北京食品科学研究院、湖南省农业科学院、岳麓山工业创新中心承办， 国际食品科技联盟（IUFoST）、国际谷物科技协会（ICC）、湖南省食品科学技术学会、洞庭实验室、湖南省农产品加工与质量安全研究所、中国食品杂志社、中国工程院Engineering编辑部、湖南大学、湖南农业大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湘潭大学、湖南中医药大学协办的“ 2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进美丽乡村建设-加快农产品加工与储运产业发展暨第十二届食品科学国际年会”，将于2025年8月8-10日在中国 湖南 长沙召开。

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