近日，我校生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院沈應柏教授團隊在 Plant Communications 上發(fā)表了題為"The WRKY46-MYC2 module is critical for E-2-hexenal induced anti-herbivore responses by promoting the accumulation of flavonoids"的研究論文。

當植物受到害蟲(chóng)侵害時(shí)，揮發(fā)性有機化合物(VOCs)在植物間防御信息的交流中起著(zhù)關(guān)鍵作用。反式-2-己烯醛是一種許多植物都都能釋放的揮發(fā)性有機化合物(VOCs)，但其能否提高植物內源抗蟲(chóng)性尚不清楚。郝鑫等研究了反式-2-己烯醛誘導植物防御反應的部分生物學(xué)過(guò)程。

該研究發(fā)現，反式-2-己烯醛可以激活擬南芥葉肉細胞的早期信號，包括質(zhì)膜上H₂O₂的爆發(fā)、鈣離子的定向流動(dòng)和細胞質(zhì)鈣濃度的增加。用反式-2-己烯醛熏蒸處理野生型擬南芥提高了對小菜蛾(Plutella xylostella L.)的抗性，而這種現象在WRKY46突變體中幾乎消失，表明WRKY46參與了這一過(guò)程。進(jìn)一步的研究證明反式-2-己烯醛可以誘導具有互作關(guān)系的WRKY46和MYC2表達。而WRKY46-MYC2復合體直接激活RBOHD啟動(dòng)子，促進(jìn)H₂O₂的產(chǎn)生，同時(shí)正向調節柚皮素合成基因(TT4和CHIL)的表達以及總黃酮的積累，最終增強植物對昆蟲(chóng)的抗性。作者的研究結果展示了WRKY46-MYC2復合物在擬南芥響應反式-2-己烯醛誘導的防御反應中的重要作用，為闡釋VOCs如何實(shí)現植物間通訊提供了新的見(jiàn)解。

北京林業(yè)大學(xué)郝鑫博士后、王姝瑤博士，以及中國農業(yè)大學(xué)付玉博士后為共同第一作者，沈應柏教授為通訊作者。北京林業(yè)大學(xué)劉亞慧博士、姜立波教授、伊利諾伊大學(xué)沈竑宇博士和克萊姆森大學(xué)Eric S. McLamore教授為本研究做出了重要貢獻。

此外，清華大學(xué)謝道昕教授、中國農業(yè)大學(xué)傅纓教授、中科院西雙版納熱帶植物園余迪求教授對這項工作也給予了寶貴的建議或支持。該研究得到國家自然科學(xué)基金(31270655)的資助。

原文鏈接：https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(23)00280-8