长期以来,植物激素水杨酸 (salicylic acid, SA) 因其在免疫防御、开花调控、衰老进程及逆境适应等多方面的重要功能而备受关注。然而迄今为止,其核心合成机制仍存在诸多未解之谜,特别是在以苯丙氨酸为起点的“苯丙氨酸解氨酶(PAL)途径”中,关键酶的身份一直悬而未决。近日,浙江师范大学张可伟团队、四川大学张跃林团队、浙江大学潘荣辉团队在Nature同步发表的三篇论文,全面揭示了PAL依赖型SA生物合成通路的完整图谱,填补了这一经典植物生理学问题的关键空白,为作物抗病性改良开辟了新途径。
2025年8月13日,Journal of Genetics and Genomics在线发表崖州湾国家实验室周俭民研究员团队题为“Solving the puzzle of salicylic acid biosynthesis in plants”的评述论文。该评述围绕
Nature近期同步发表的三项突破性研究成果,从生化反应、遗传证据到进化保守性等多个维度,系统梳理了PAL依赖型SA合成通路的核心发现及其重要意义。
该评述首先总结了三项研究如何分别通过正向遗传筛选、转录组分析和生化酶活验证等手段鉴定出PAL依赖型SA生物合成通路的关键酶BEBT/OSD2、BBO/OSD3/BBH和BSH/OSD4/BSE,同时强调了该通路在单子叶与双子叶植物中的高度保守性,揭示其作为“核心免疫模块”的潜在育种应用价值。随后,评述对当前仍待解答的科学问题进行了展望,例如该PAL依赖型SA生物合成通路的转录调控机制、与植物整体防御信号网络整合和协同调控以及亚细胞代谢物流动等,并强调了该研究方向在基础与应用植物生物学领域的广阔前景。
植物中PAL依赖型SA合成通路
作者简介
崖州湾国家实验室周俭民研究员团队博士后缪佩为该论文第一作者和通讯作者,周俭民研究员为该论文共同作者。相关工作得到国家自然科学基金项目资助。
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