马铃薯是全球重要的粮食作物和加工原料，广泛用于薯片、薯条等产品的生产。为抑制发芽、延长贮藏期，马铃薯通常需要在低温（2–4℃）条件下贮藏。然而，低温会诱发“低温糖化”现象，导致还原糖（如葡萄糖和果糖）积累，进而在高温油炸过程中与游离天冬酰胺发生美拉德反应，产生不良褐变和潜在致癌物丙烯酰胺，严重影响加工品质和食品安全。
近日四川农业大学农学院郑顺林、任志彤课题组在《Food Chemistry》（中科院/农林科学新锐一区TOP期刊，即时IF2026.04=10.6）在线发表了题为“Exogenous brassinolide improves processing quality of cold-stored potato tubers by mitigating sweetening through integrated physiological and transcriptional regulation”的研究论文。该研究首次系统揭示了油菜素内酯（BR）通过整合生理与转录调控，缓解马铃薯低温糖化、提升加工品质的作用机制。
研究发现外源BR处理可显著抑制低温贮藏下马铃薯块茎中还原糖的积累，同时降低游离天冬酰胺含量，可以在源头上减少油炸过程中丙烯酰胺的生成。BR通过“抑降解、促合成”的双重策略维持淀粉代谢稳态：一方面抑制α-淀粉酶活性及其基因表达，减缓淀粉降解；另一方面上调颗粒结合淀粉合成酶活性，促进抗分解性较强的直链淀粉合成。此外BR还通过抑制液泡酸性转化酶活性、增强蔗糖磷酸合成酶活性，重新平衡蔗糖代谢，进一步限制还原糖积累。在细胞水平上，BR显著降低了低温诱导的细胞膜脂过氧化，减少了相对电导率和丙二醛含量，增加了总酚等抗氧化物质积累，从而维持了细胞稳态。转录组分析进一步证实，BR处理显著富集了“淀粉和蔗糖代谢”和“植物MAPK信号通路”等关键通路，并重新编程了糖代谢相关基因的表达。
值得注意的是，本研究还发现低温糖化敏感型品种“希森6号”内源BR水平显著低于抗性品种“大西洋”，且其BR合成基因本底表达较低。外源BR在敏感型品种中表现出更显著的校正效果。通过使用BR合成抑制剂BRZ进行的阻断实验进一步证实，BR通过其特异性信号通路发挥作用。该研究首次从生理、转录和抑制剂功能验证三个层面系统阐明了BR缓解马铃薯低温糖化的多效应调控机制，指出BR作为一种绿色、环保的策略，可以有效改善低温贮藏马铃薯的加工品质和安全性，尤其对糖化敏感型品种具有重要应用价值。
四川农业大学农学院薯类团队2022级硕士（2025级在读博士）吴超为该论文的第一作者，任志彤副教授与郑顺林教授为共同通讯作者。本研究得到了四川省科技计划项目、四川省马铃薯创新团队等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.149266