果蔬在采后的贮藏及运输过程中因自身代谢及病原菌侵染等极易腐烂变质,诱导果蔬自身抗性的增强对改善果蔬采后品质、减少损失,促进果蔬产业健康发展具有重大意义。茉莉酸(jasmonic acid,JA)及其衍生物茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,Me JA)均是重要的植物激素,在诱导园艺作物抗性、维持采后果蔬的品质中作用显著。甲硫氨酸亚砜还原酶(methionine sulfone reductase,Msr)是植物体内重要的氧化还原调节酶,特异性催化甲硫氨酸亚砜(methionine sulfoxide,Met SO)还原为甲硫氨酸(methionine,Met),进而调控蛋白的功能和细胞的氧化还原状态。因此,Msr在果蔬采后代谢及抗病性调控中也发挥重要作用。我们在前期实验中筛选到一个表达量响应Me JA而显著上调的Sl Msr B5(LOC101265376),而且Sl Msr B5可能参与Me JA介导的番茄果实采后品质及抗性过程,但目前关于Msr调控Me JA介导果实代谢的相关研究还比较少,具体的调控机制尚不清楚。因此,在本研究中,我们首先通过生物信息学和Sl Msr B5的催化性质实验分析了Sl Msr B5的基本特性,并构建了Sl Mwww.selleck.cn/products/cobimetinib-gdc-0973-rg7420sr B5沉默果实,进一步研究了Sl Msr B5在Me JA介导的果实品质和抗病过程中的调控作用及机制。结果如下所示:(1)通过生物信息学分析发现SlMsrB5属于典型的MsrB家族,与其他物种Msr B5具有高度同源性。酶学催化性质研究表明,Sl Msr B5能够还原Met SO为Met,具有Msr家族的基本催化性质。结果表明,Sl Msr B5属于Msr B5家族。(2)SlMsrB5正向调控MeJA诱导采后番茄果实的品质。0.05 mmol L~(-1)Me JA处理抑制了果实活性氧(reactive oxygen species,ROS)的升高,诱导了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、抗坏血酸-谷胱甘肽循环(ascorbic acid-glutathione,As A-GSH)相关酶活性和物质含量的增加;Sl Msr B5沉默抑制了As A-GSH循环的运行效率促进了ROS的积累,加重了果实的氧化损伤,并且显著抑制了Me JA对果实的诱导效果。(3)SlMsrB5正向调控MeJA诱导采后番茄果实的抗病性。0.05 mmol L~(-1)Me JA处理诱导了果实苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、β-1,3葡聚糖酶以及几丁质酶的活性,提高了果实中总酚及总黄酮含量和Sl PIⅠ、Sl PIⅡ的表达水平,并促进了JA信号途径中JA含量以及Sl COI1和Sl MYC2的表达,抑制了果实病害的发展。Sl Msr B5沉默抑制了上述抗病酶/物质/基因的水平及JA信号的转导,相比于对照组,贮藏末期果实发病率提高16.13%、病斑直径扩大29.69%,加剧了果实的腐烂;并且显著削弱了Me JA对果实抗病性的诱导效果。(4)通过酵母双杂交技术(yeast two-hybrid system,Y2H)筛选了103个Sl Msr B5的互作蛋白,并进行KEGG及GO分析;进一步通过Y2H、萤火虫荧光素酶GDC-0068互补实验进一步验证了Sl Msr B5与候选靶蛋白Sl GRAS4在酵母细胞和烟草中的相互作用;通过体外氧化迁移和凝胶阻滞实验表明Sl Msr B5可以部分还原被氧化的Sl GRAS4,进而修复其DNA的结合能力。通过预测发现Sl GRAS4可以靶向结合多个受Sl Msr B5调控并参与果实品质和抗病反应的基因。因此,Sl Msr autoimmune cystitisB5可能通过修复转录因子Sl GRAS4的蛋白活性,参与MeJA诱导采后番茄果实品质和抗病性的调控。