在逆境脅迫或衰老進程中，植物體內會產生大量的活性氧(ROS)。ROS會對蛋白質中含硫氨基酸如半胱氨酸(Cys)和甲硫氨酸(Met)形成氧化修飾而調控氧化還原信號。Met可被ROS氧化生成R型和S型兩種差向異構體的甲硫氨酸亞砜(MetSO)，分別為甲硫氨酸-R-亞砜(Met-R-SO)和甲硫氨酸-S-亞砜(Met-S-SO)，從而導致蛋白質結構和活性發(fā)生改變。這兩種MetSO可以被對應兩種甲硫氨酸亞砜還原酶(Msr)逆轉，其中，甲硫氨酸亞砜還原酶A(MsrA)能夠特異識別和作用于S-型甲硫氨酸亞砜，而甲硫氨酸亞砜還原酶B(MsrB)則修復R-型甲硫氨酸亞砜，從而恢復蛋白質的活性。在香蕉里面，已證明了有一些轉錄因子發(fā)生氧化修飾后會被Msr還原，但是EIN3/EIL轉錄因子的氧化還原修飾在香蕉果實成熟過程中的作用有待進一步揭示。

研究人員通過篩選香蕉基因組EIN3/EIL轉錄因子在果實成熟進程的表達趨勢，發(fā)現(xiàn)MaEIL9轉錄水平隨著果實成熟進程而逐漸加強。MaEIL9蛋白水平跟轉錄水平變化一致，都是在果實成熟時期顯著上調。通過DAP-seq、EMSA、ChIP-qPCR和雙熒光素酶實驗，證明了MaEIL9能夠直接結合淀粉降解相關基因MaAMY3D和MaBAM1的啟動子并激活其轉錄。分別在番茄中穩(wěn)定超表達和在香蕉體內瞬時沉默MaEIL9.可以獲得MaEIL9轉錄因子具有促進果實成熟和淀粉降解的功能。進一步實驗發(fā)現(xiàn)，MaEIL9蛋白3個甲硫氨酸(Met-129、Met-130和Met-282)會發(fā)生亞砜化。對MaEIL9蛋白模擬氧化(Met突變?yōu)镚ln)和阻斷氧化(Met突變?yōu)閂al)，證實了甲硫氨酸氧化會減弱MaEIL9的結合能力和激活能力。MaMsrA4能還原MaEIL9的氧化狀態(tài)，并恢復MaEIL9的蛋白質活性。綜上所述，本研究提出了MaEIL9轉錄因子氧化還原修飾調控香蕉果實成熟的新機制，豐富了EIN3/EIL翻譯后修飾的認識。

我校園藝學院2020級在讀博士研究生朱麗莎為本論文第一作者，鄺健飛研究員為通訊作者。蔬菜系青年教師陳琳博士參與了該項工作。該研究得到了國家自然科學基金、廣東特支計劃科技創(chuàng)新青年拔尖人才、國家香蕉農業(yè)產業(yè)技術體系、廣東省香蕉菠蘿產業(yè)技術體系、華南農業(yè)大學提質增效專項的資助。