综述：超越生存：次生代谢物在植物防御机制中的作用

（编辑推荐）本综述系统阐释了植物次生代谢物（SMs）在抵御病原体、害虫及非生物胁迫（如盐碱、干旱）中的核心作用，揭示了AP2/ERF、MYB等转录因子调控SM合成的分子机制，为理解植物环境适应性提供了多维视角。

　　

植物次生代谢物的防御使命

在漫长的进化历程中，植物通过合成次生代谢物（Secondary Metabolites, SMs）构建了精密的防御体系。这些化合物不仅是抵抗病原菌、昆虫啃食的第一道化学屏障，更是应对盐碱（Na⁺胁迫）、干旱等环境挑战的关键武器。研究表明，苯丙烷类、萜类和生物碱等SMs能直接抑制病原体增殖，或通过挥发性有机物（VOCs）吸引天敌实现间接防御。

环境胁迫驱动的SM合成

当植物遭遇特定胁迫时，SM的积累呈现显著差异：

• 盐胁迫：激活AP2/ERF和NAC转录因子，促进黄酮类化合物合成以维持离子稳态；
• 干旱：bZIP和WRKY调控的木质素沉积增强细胞壁抗脱水能力；
• 极端温度：MYB-bHLH复合体诱导花青素积累，保护光合系统免受氧化损伤。

基因调控网络的核心玩家

SM合成的精密调控依赖于六大转录因子家族：

1. AP2/ERF：响应乙烯和JA信号通路，调控防御相关基因；
2. MYB：特异性结合苯丙烷合成途径启动子（如PAL、CHS）；
3. WRKY：在病原体攻击时快速激活植保素合成。这些因子通过交叉对话（cross-talk）整合多重胁迫信号，形成动态调控网络。

从实验室到田间的前景

理解SM的调控机制为作物抗逆育种提供了新靶点。例如，编辑NAC转录因子可同步提升抗旱性和抗病性，而MYB基因的时空表达调控能定向增加药用植物活性成分。未来研究需进一步解析SM运输与储存的细胞机制，以及微生物群落对SM合成的调控作用。