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水杨酸与茉莉酸甲酯协同调控辣椒表观遗传及次生代谢的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月09日 来源:Protoplasma 2.5
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为解决植物表观遗传响应机制不明的问题,研究人员通过体外培养辣椒(Capsicum annuum)幼苗,探究水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MJ)单独(10 μM)及联合处理对生长性能、DNA甲基化、基因转录(HDA、MAPK、EREB)及次生代谢(苯丙氨酸解氨酶活性、可溶性酚类)的影响。发现MJ+SA协同使根鲜重提升2.2倍,SA诱导DNA超甲基化而MJ调控组蛋白去乙酰化,为植物表观遗传调控和规模化培养提供新策略。
当辣椒(Capsicum annuum)幼苗在培养基中邂逅水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MJ)这对"植物激素搭档",一场精妙的表观遗传交响乐就此奏响。单独使用10 μM MJ或SA能让根鲜重平均增长59.8%,但两者联袂出演时效果更惊艳——根生物量直接飙升至2.2倍!
深入DNA甲基化图谱发现,SA像个严谨的"甲基化工程师",单独作用时引发显著DNA超甲基化;而MJ则像灵活的"表观调音师",当其加入SA处理组时,甲基化模式发生独特重编程。组蛋白去乙酰化酶基因(HDA)的上调,则揭示了这对搭档还能在组蛋白修饰层面"改写遗传密码"。
在基因表达舞台上,MJ的表现力更胜一筹:促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)和乙烯响应转录因子(EREB)的mRNA水平像坐上火箭般同步攀升。生理指标也给出积极反馈——脯氨酸积累和过氧化氢酶活性提升,特别是MJ+SA组合让苯丙氨酸解氨酶活性和可溶性酚类物质双双上涨,标志着次生代谢通路被成功"激活"。
这项研究首次系统比较SA和MJ在辣椒中的表观遗传"双人舞",为设计新型体外培养方案和规模化生产提供了"分子路线图"。
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