BolMYB28-BolMAM1通过调控脂肪族芥子油苷生物合成及ABA积累增强西兰花耐盐抗旱性的机制研究

来自国内的研究人员针对芥子油苷（GSLs）在植物逆境响应中的调控机制尚不明确的问题，开展了关于西兰花中BolMYB28-BolMAM1模块调控特定脂肪族GSL生物合成及其抗逆功能的研究。研究发现该通路通过促进progoitrin和SFN积累调控ABA稳态与气孔行为，揭示了GSLs作为天然防御因子在非生物胁迫响应中的新机制，为作物抗逆育种提供了新策略。

　　

芥子油苷（Glucosinolates, GSLs）是十字花科植物中广泛存在的次生代谢物，但其在环境胁迫响应中的作用机制仍不明确。本研究在西兰花中鉴定到脂肪族GSL生物合成关键基因BolMAM1（Methylthioalkylmalate synthase 1）。过表达BolMAM1显著提升了西兰花的耐盐性和抗旱性，并伴随脂肪族GSL（如2(R)-羟基-3-丁烯基GSL（progoitrin））的积累。体外实验证明progoitrin可诱导脱落酸（ABA）积累，转基因植株中ABA稳态调控也证实了这一现象。

此外，脂肪族GSL水解产物萝卜硫素（sulforaphane, SFN）在转基因植株中同步积累，外源SFN处理能快速诱导气孔关闭。研究进一步发现转录因子BolMYB28可直接结合BolMAM1启动子并激活其转录。这表明BolMYB28-BolMAM1模块通过特异性调控脂肪族GSL生物合成增强抗逆性：progoitrin作为新型ABA积累正向调控因子，SFN则作为信号分子调节气孔行为。该研究揭示了GSLs在非生物胁迫响应中的新功能，为利用progoitrin和SFN作为天然抗逆因子提供了理论依据。