摘要：草莓果实因其香气浓郁、风味独特、富含多种营养物质而倍受消费者青睐。近年来，我国草莓栽培面积和产量均居世界首位，产值超千亿。北京设施草莓栽培已成为京郊农民致富、助力乡村振兴的特色产业，呈现了“小草莓、大产业”的发展趋势。

草莓果实因其香气浓郁、风味独特、富含多种营养物质而倍受消费者青睐。近年来，我国草莓栽培面积和产量均居世界首位，产值超千亿。北京设施草莓栽培已成为京郊农民致富、助力乡村振兴的特色产业，呈现了“小草莓、大产业”的发展趋势。

解析草莓的植株生长发育与果实品质形成的分子基础是果实品质和产量协同提升的核心科学问题，也是果品产业提质增效的关键理论基础。草莓持续开花结果能力强，花果并存，植株生长发育和果实成熟过程受多因素影响，其中多胺（polyamines, PAs）对植物的生长和发育至关重要。然而，多胺氧化酶PAO5催化多胺代谢的翻译后作用机制及其调控网络尚不清楚。近日，北京农学院郭家选教授和高凡副教授团队在植物科学领域权威刊物The Plant Cell（中科院1区，IF=10.0）上在线发表了题为“COP9 SIGNALOSOME SUBUNIT 5A facilitates POLYAMINE OXIDASE 5 degradation to regulate strawberry plant growth and fruit ripening”的研究论文，揭示了COP9信号复合体亚基CSN5A通过促进多胺氧化酶PAO5降解调控草莓的植株生长发育与果实成熟的新机制。

多胺氧化酶PAO5催化多胺代谢对于调控多胺（PAs）和H2 O2稳态，以及植物的生长和发育至关重要。该研究发现COP9信号复合体亚基5A（FvCSN5A）介导草莓（Fragaria vesca）中多胺氧化酶5（FvPAO5）的降解，该酶催化亚精胺/精胺生成H2 O2 。

该研究发现CSN5A定位于细胞质和细胞核中，在草莓植株中普遍表达，在果实成熟过程中被迅速诱导。与过表达PAO5草莓株系相似，由于FvCSN5A RNA干扰（RNAi）转基因株系改变了植物体内多胺和H2 O2稳态，进而调控草莓的植株发育、育性和果实成熟，表现出了多种生物学效应；同时，FvCSN5A RNAi株系中PAO5的泛素化与降解也受到了阻碍。

该研究还发现 FvCSN5A与 FvPAO5在体内外均存在蛋白互作，且FvCSN5A还与E3泛素连接酶复合物的核心成分cullin 1（FvCUL1）互用。团队进一步利用八倍体栽培草莓（Fragaria × ananassa）果实的瞬时遗传转化分析表明，抑制PAO5表达可以部分恢复FaCSN5A RNAi株系果实成熟的表型。进一步研究证实，CSN5A-CUL1-PAO5信号通路介导的草莓中多胺和H2 O2稳态，是草莓的营养生长和生殖生长尤其果实成熟的核心调控机制。该研究为草莓产量和果实品质协同提升奠定了新机制及育种策略。

特别令我们惊喜的是，该研究被《The Plant Cell》期刊选为2025年第2期封面论文进行重点推介。封面照片中草莓叶子、花朵和果实共存于FvCSN5A RNAi转基因植株中。期刊编辑部认为该研究发现的CSN5A-CUL1-PAO5信号通路调控植物多胺代谢平衡的新途径回答了植物ROS与多胺代谢之间的功能关系，为明晰植物多胺代谢调控机制提供了有意义的新见解。

CSN5A-CUL1-PAO5信号通路调控草莓中多胺和H2 O2 稳态的作用模式图

北京农学院高凡副教授和郭家选教授为该论文通讯作者。北京农学院黄芸副教授为该论文第一作者。研究生高佳慧（已毕业）和冀桂明为并列第一作者，研究生李文静、王佳雪和王庆华（已毕业）也参与了该项工作。团队沈元月教授也参与了该论文的指导与研究工作。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

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来源：科学创建美好生活