11-羟基茉莉酸途径拓展了拟南芥茉莉酸的分解代谢库，以实现特定胁迫条件下的激素衰减

《Nature Communications》：The 11-hydroxy-jasmonic acid pathway expands jasmonate catabolic repertoire for stress-specific hormone attenuation in Arabidopsis

　　

摘要

植物激素茉莉酰异亮氨酸（JA-Ile）在遭受微生物侵染、植食动物取食或其他环境胁迫时，将资源从生长转向诱导防御反应。JA-Ile及其前体茉莉酸（JA）经历复杂的酶促周转，从而形成最优信号传导所需的激素动态变化。JA-Ile通过CYP94单加氧酶逐步氧化而失活，随后经12-OH-JA-Ile去结合生成12-OH-JA。此前认为，12-OH-JA也可由JAO/JOX双加氧酶对JA进行直接羟基化产生。本研究探讨了拟南芥在胁迫响应过程中羟基化JA及其衍生物的本质与来源。通过一系列分析方法，结合酶活性检测与多条通路缺陷突变体的研究，我们发现JAO酶专一性产生11-OH-JA而非12-OH-JA，并明确了JA分解代谢中的一条独立分支。叶片受伤后，CYP94/AH通路以及较小程度的JAO通路分别导致12-OH-JA和11-OH-JA及其11/12-葡萄糖基化和12-硫酸化衍生物的特异性积累。相比之下，灰葡萄孢菌感染则特异性地引发11-OH-JA和11-Glc-O-JA的积累，并伴随复杂的HSO?-JA模式。最后，用11-OH-JA处理jar1突变体幼苗并未引发转录变化，这进一步印证了JAO/11-OH-JA通路作为一种代谢汇，可能用于调节JA-Ile的形成。我们的研究阐明了11-OH-JA的生物合成途径，并揭示了胁迫特异性的羟基化特征。