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植物苯丙烷类代谢途径衍生的次生代谢物质 （比如荞麦的芦丁和槲皮素等） 在植物适应环境的过程中扮演着非常重要角色，它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。肉桂酸酰胺 （Hydroxycinnamic acid amides,HCAAs） 是植物苯丙烷类代谢途径衍生的次生代谢物，团队前期研究发现HCAAs可分泌到植物体外直接参与对荞麦立枯核丝菌 （Rhizoctonia solani） 、灰霉菌等杀生菌的抗性，但是其分泌的调控机制尚未清晰。
近日，中国农业科学院作物科学研究所周美亮研究员团队在Plant Physiology在线发表了题为Jasmonic acid-responsive RRTF1 transcription factor controls DTX18 gene expression in hydroxycinnamic acid amide secretion的研究论文，揭示了受茉莉酸 （JA） 诱导的转录因子RRTF1调控HCAAs合成后分泌的新机制。
该研究通过酵母单杂交和EMSA等方法鉴定到RRTF1转录因子可以直接正调控HCAAs分泌转运蛋白DTX18基因的表达，植物体内外功能分析发现RRTF1转录因子可以促使HCAAs从植物体内分泌到体外。进一步通过酵母双杂交和pull-down发现，RRTF1转录因子可以与CUL3-based E3识别底物衔接蛋白BPM1和BPM3互作，这种互作可以促使RRTF1蛋白通过26S蛋白酶体降解，但是JA可以抑制RRTF1的降解，因此JA可以通过稳定RRTF1蛋白水平来诱导HCAAs从植物体内分泌到体外，进而对荞麦立枯核丝菌和灰霉菌产生抗性 （图1） 。该项研究为揭示植物苯丙氨酸代谢其它分支（如荞麦芦丁途径等）合成调控研究提供了参考。
图1：RRTF1转录因子调控HCAAs分泌转运蛋白DTX18基因表达的模式图
中国农科院作科所周美亮研究员为本文通讯作者，李金博博士 （现在在洛阳师范学院工作） 、孟昱博士 （河北农业大学） 和张凯旋副研究员为论文共同第一作者，甘肃农业大学徐秉良教授和保加利亚科学院Milen I. Georgiev教授参与了部分工作。本研究工作得到了European Union’s Horizon 2020 项目PlantaSYST （SGA No 739582） 的资助。
https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiaa043/6017182
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