精氨酸通过双重机制抑制光照诱导的马马铃薯变绿及毒性积累

《Food Quality and Safety》：Arginine inhibits potato greening by inhibiting chlorophyll biosynthesis and chloroplast formation

　　

摘要

光照引起的马铃薯变绿会导致叶绿素和糖苷生物碱积累，从而引起品质劣变。在缬氨酸（Val）、半胱氨酸（Cys）和精氨酸（Arg）中，Arg对变绿的抑制作用最为有效。将薯块浸泡在75 g/L的Arg溶液中5分钟，在3天时显著降低了叶绿素、α-茄碱和α-卡茄碱含量，分别降低了33.9%、48.3%和38.6%。Arg通过双层抑制机制有效地减轻了变绿和毒性。首先，Arg通过转录下调关键叶绿素（HEMA1和GSA）和甾体糖苷生物碱（SGA）（SGT1、GAME15和16DOX）生物合成基因，发挥靶向代谢抑制作用。此外，分子对接证实Arg与HEMA1和GSA结构结合。其次，转录组和超微结构分析显示，Arg通过损害类囊体形成系统性地破坏了叶绿体生物发生。关键发育基因（MYB3和CAB3C）的强烈下调证实了这一系统性破坏。