在广东省自然科学基金等项目资助下，广东省农业科学院农业生物基因研究中心晏石娟研究员团队与合作者，在玉米种子萌发过程中蛋白质翻译后修饰调控研究方面取得新进展。相关成果近日发表于《植物杂志》（The Plant Journal）。

种子萌发是作物幼苗建成及最终产量形成的关键环节，受多层次分子网络的精密调控。蛋白质磷酸化和S-亚硝基化作为两种快速可逆的翻译后修饰，在萌发过程中发挥重要作用，但二者在玉米萌发中的动态变化规律及互作机制尚不明确。

为此，研究团队应用自主建立的PAT-switch联合质谱技术，系统分析了玉米种子萌发不同阶段的磷酸化和S-亚硝基化修饰，共鉴定到15947个磷酸化位点和5921个S-亚硝基化位点，构建了目前玉米中规模最大的S-亚硝基化修饰蛋白质组数据集。

研究发现，磷酸化修饰在萌发早期占据主导地位，主要激活初级代谢与信号调控通路；而S-亚硝基化修饰在萌发后期显著增强，参与代谢调控及氧化还原稳态维持。尤为重要的是，团队发现关键激酶ZmSnRK1α激活环上相邻的磷酸化（Thr170）与S-亚硝基化（Cys172）修饰呈动态负相关，进一步生化实验证实，Cys172位点的S-亚硝基化会抑制Thr170位点的磷酸化，从而调控激酶活性，为ZmSnRK1α的功能调控提供了新的分子证据。

该研究不仅深化了对翻译后修饰调控种子萌发机制的理论认识，也为通过分子设计培育高活力玉米新品种提供了潜在靶标。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/tpj.70835