近日，基因中心作物品质控制与多组学技术创新团队在国际学术期刊The Plant Journal （中科院生物学一区TOP，IF=5.7）在线发表题为“Temporal dynamics of protein phosphorylation and S-nitrosylation direct maize seed germination programs”的研究论文。基因中心为第一完成单位，张文洋助理研究员和联合培养研究生王炎姣为共同第一作者，晏石娟研究员为通讯作者。

　　种子萌发是作物幼苗建成和最终产量形成的关键环节，受到多层次分子网络的精密调控。蛋白质磷酸化和S-亚硝基化修饰作为快速、可逆的翻译后修饰，在萌发过程中发挥关键作用。然而二者在玉米萌发中的动态变化规律与相互作用机制尚不明晰。为此，研究团队应用自主建立的PAT-switch联合质谱技术，对玉米种子萌发不同阶段的磷酸化和S-亚硝基化修饰进行了系统分析，共鉴定到15,947个磷酸化位点和5,921个S-亚硝基化位点，构建了迄今玉米中规模最大的S-亚硝基化修饰蛋白质组数据集。

　　研究揭示，磷酸化修饰在萌发早期占主导地位，主要激活初级代谢与信号调控通路；而S-亚硝基化修饰则在萌发后期显著增强，参与代谢调控与氧化还原稳态维持。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）和S-亚硝基化（Cys¹⁷² ）修饰呈现动态负相关，结合生化实验进一步证实，Cys¹⁷² S-亚硝基化会抑制Thr¹⁷⁰磷酸化，从而调控激酶活性，为ZmSnRK1α的功能调控提供了全新分子证据。该研究不仅深化了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潜在靶标。

　　该研究得到广东省国际合作基地、广东省自然科学基金等项目联合资助。德国马克斯·普朗克分子植物生理学研究所、华南农业大学、华南师范大学参与了本研究。

　　原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70835