生物所阐述茉莉酸调控植物次生代谢机理

近日，从中国农业科学院生物技术研究所获悉，该所作物分子育种创新团队研究系统阐述了受茉莉酸响应的转录因子调控植物次生代谢物质的生物合成分子机理。相关研究成果2月10日在线发表于国际生物工程技术领域著名期刊《生物技术进展（Biotechnology Advance）》。该杂志5年影响因子达11.885。

植物能够合成各种次生代谢物，包括生物碱、萜类、黄酮类、硫代葡萄糖苷等。这些次生代谢物在植物适应环境的过程中扮演着非常重要的角色，他们参与调控植物的品质、生长发育、生物和非生物胁迫等各种生理生化过程。
茉莉酸（Jasmonates,JAs）是植物体内一种参与调控次生代谢生物合成的重要激素。JAs主要是通过F-box受体COI，促使关键抑制子JAZ蛋白泛素化，然后通过26S蛋白酶体降解，进一步使得受JAZ抑制的转录因子激活，从而调控次生代谢途径关键酶基因的表达，促使次生代谢物质的合成。受JAs调控的转录因子主要包括AP2/ERF、bHLH、MYB和WRKY类等，这些转录因子通常结合在关键酶基因的GCC-box、G-box、MBS和W-box等顺式作用元件来调控基因的表达。此外，转录因子通过与其它蛋白质的互作、自身的磷酸化以及泛素化等修饰来调节自身的活性进一步影响次生代谢物质的生物合成。该研究论文系统阐述了受JAs响应的转录因子调控植物次生代谢物质的生物合成分子机理，同时对今后该领域的研究发展方向提出了一些参考建议，特别是对棉花和牧草的次生代谢物质生物合成研究具有指导意义。
该研究由生物所和荷兰莱顿大学合作完成，得到了国家自然科学基金面上项目的支持。生物所为第一单位，周美亮博士为论文第一作者。(通讯员 崔艳)
论文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975016300118

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