一氧化氮调控苹果种子胚胎蛋白硝基化与羰基化修饰缓解人工老化损伤的机制研究

《Plant Science》：NO treatment of embryos isolated from artificially aged apple ( Malus domestica Borkh.) seeds modifies the pattern of nitrated and carbonylated proteins

本综述系统阐述了一氧化氮（NO）处理对人工老化苹果种子胚胎中活性氧（ROS）介导的蛋白质羰基化和活性氮（RNS）介导的蛋白质硝基化修饰模式的调控作用。研究发现NO通过激活20S蛋白酶体降解异常蛋白质，维持蛋白质质量控制体系，为延缓种子衰老提供了新靶点（如LEA家族蛋白、HSP等关键靶点）。该研究对作物种质资源保存及种子活力维持具有重要指导意义。

　　

Highlight

植物材料

从经过人工老化的苹果（Malus domestica Borkh.，品种安东诺夫卡）种子中分离的胚胎轴被用于实验。种子取自当地果园WIKPOL（波兰D?brówka）的苹果果实。分离后经室温干燥的种子在5°C下保存备用。

人工老化程序

人工老化程序按照Ciacka等人（2022a）的方法进行。将种子置于玻璃培养皿中，与灭菌沙和蒸馏水（50%湿度）混合...

胚胎轴中的蛋白水解活性不受一氧化氮影响

在酸性pH下测量的老化种子胚胎轴中的蛋白水解活性约为10.5 U mg^-1蛋白质，且随着老化进程未发生变化（图1A）。仅在经NO处理的7天老化胚胎分离的轴中测量到统计学显著差异，增加了10%。随着老化进展，该处理导致蛋白水解活性下降，但数值与对照组无显著差异（图1A）。

讨论

从经过7、14和21天人工老化的种子中分离的苹果胚胎表现出不同程度的退化（表现为发芽受损，图S3），我们先前已详细描述（Ciacka等人，2022a）。至少需要14天的人工老化才能观察到苹果种子的有害效应（Ciacka等人，2022a；Tyminski等人，2024）。在类似本实验的条件下，经过潮湿沙中高温处理的苹果种子...

结论与展望

认识到一氧化氮（NO）在提高老化种子（包括苹果种子）质量方面的有益作用时，必须注意其多向性效应（图8）。NO效应的变异性，无线性依赖关系，反映在代谢组学水平（Ciacka等人，2022a；Tyminski等人，2024）、转录组学水平（Ciacka等人，2022b），而当前数据在蛋白质组学水平证实了这一趋势（图8）。蛋白质质量和数量的变化与不同的...