近日，基因中心作物品質控製與多組學技術創新團隊在國際學術期刊The Plant Journal （中科院生物學一區TOP，IF=5.7）在線發表題為“Temporal dynamics of protein phosphorylation and S-nitrosylation direct maize seed germination programs”的研究論文。基因中心為第一完成單位，張文洋助理研究員和聯合培養研究生王炎姣為共同第一作者，晏石娟研究員為通訊作者。

　　種子萌發是作物幼苗建成和最終產量形成的關鍵環節，受到多層次分子網絡的精密調控。蛋白質磷酸化和S-亞硝基化修飾作為快速、可逆的翻譯後修飾，在萌發過程中發揮關鍵作用。然而二者在玉米萌發中的動態變化規律與相互作用機製尚不明晰。為此，研究團隊應用自主建立的PAT-switch聯合質譜技術，對玉米種子萌發不同階段的磷酸化和S-亞硝基化修飾進行了係統分析，共鑒定到15,947個磷酸化位點和5,921個S-亞硝基化位點，構建了迄今玉米中規模最大的S-亞硝基化修飾蛋白質組數據集。

　　研究揭示，磷酸化修飾在萌發早期占主導地位，主要激活初級代謝與信號調控通路；而S-亞硝基化修飾則在萌發後期顯著增強，參與代謝調控與氧化還原穩態維持。尤為重要的是，團隊發現關鍵激酶ZmSnRK1α激活環上相鄰的磷酸化（Thr¹⁷⁰）和S-亞硝基化（Cys¹⁷² ）修飾呈現動態負相關，結合生化實驗進一步證實，Cys¹⁷² S-亞硝基化會抑製Thr¹⁷⁰磷酸化，從而調控激酶活性，為ZmSnRK1α的功能調控提供了全新分子證據。該研究不僅深化了翻譯後修飾調控種子萌發機製的理論認識，也為通過分子設計培育高活力玉米新品種提供潛在靶標。

　　該研究得到廣東省國際合作基地、廣東省自然科學基金等項目聯合資助。德國馬克斯·普朗克分子植物生理學研究所、華南農業大學、華南師範大學參與了本研究。

　　原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70835