茉莉酸酯与黄酮类化合物协同调控银杏耐盐性的分子机制及代谢组学解析

本研究通过整合转录组(Tr)和广靶代谢组(Me)分析，揭示了外源茉莉酸甲酯(MJ)通过激活抗氧化酶(GST、APX)、黄酮合成关键基因(FLS、F3'H)和JA信号通路(JAZ、MYC2)，促进银杏(Ginkgo biloba)在150 mM NaCl胁迫下槲皮素等黄酮积累，降低MDA和H2O2水平，首次阐明JA与黄酮代谢协同增强木本植物耐盐性的分子机制，为盐碱地银杏栽培提供新策略。

　　

随着全球土壤盐渍化加剧，植物耐盐机制研究成为农业可持续发展的重要课题。银杏作为兼具生态价值和经济价值的"活化石"树种，其叶片富含药用黄酮类成分，但高盐环境会引发叶片黄化、膜脂过氧化等问题。虽然前期研究发现外源茉莉酸甲酯(MJ)能缓解盐胁迫，但其与黄酮代谢的协同调控机制尚不明确。

中国邳州银杏种质资源库的研究团队在《Industrial Crops and Products》发表的研究，通过生理测定、转录组和代谢组联合分析，系统解析了250 μM MJ预处理对150 mM NaCl胁迫下银杏幼苗的调控网络。研究采用Illumina HiSeq 6000平台进行RNA测序，UPLC-MS/MS开展广靶代谢组检测，结合qPCR验证关键基因，通过KEGG富集和共表达网络揭示分子互作机制。

生理响应显示，Na+MJ处理使过氧化物酶(POD)活性提升28.5%，总黄酮含量增加20.6%，同时MDA和H₂O₂分别降低42.3%和37.1%。转录组分析鉴定到2257个差异基因(DEGs)，其中苯丙烷代谢通路基因显著富集。代谢组检测到252个差异代谢物(DAMs)，黄酮合成关键中间体异樱花素(ISAK)和樱花素(SAK)在Na+MJ组积累量较对照提高2.87倍和2.56倍。

分子机制研究表明，MJ通过三重途径增强耐盐性：1）激活JA信号通路，上调LOX、AOC基因表达，促进JA-Ile合成，进而释放MYC2转录因子；2）MYC2与bHLH协同诱导FLS、F3'H等黄酮合成基因表达，增加槲皮素等抗氧化物质积累；3）反馈调节中，黄酮积累进一步刺激JA合成，形成正反馈循环。值得注意的是，盐胁迫本身也能诱导JA和黄酮代谢，但MJ处理使JA-L-Ile含量额外提高2.5倍，表明外源MJ具有增效作用。

该研究首次绘制了银杏JA-黄酮代谢调控网络图谱，发现MYC2-FLS-F3'H模块是耐盐关键靶点。实践上，叶面喷施MJ可作为盐碱地银杏栽培的简易干预措施，理论上为木本植物激素-次生代谢协同机制研究提供新模式。研究还揭示盐胁迫下多胺代谢被抑制、α-亚麻酸代谢增强等新现象，为植物抗逆代谢重编程研究开辟新思路。