本报讯（记者黄辛）由中科院院士、中科院上海 研究院植物生理生态所研究员陈晓亚带领的课题组，研究发现植物挥发性萜类的生物合成通过MYC2转录因子受赤霉素GA和茉莉酸JA信号的协同调控。相关成果近日在线发表于国际期刊《植物细胞》。
在自然界中，植物散发出一大类挥发性化合物，而萜类是其中重要的组成成分之一。植物萜类属于类异戊二烯次生代谢途径，其数量大、种类多。这些化合物能吸引昆虫传播花粉和果实，直接或间接地防御植食性动物的侵食和微生物的侵害。此外，一些萜类化合物还具有非常高的药用价值和经济价值，如抗癌药物紫杉醇、抗疟药物青蒿素，同时还可作为化妆品、香料和食品添加剂的生产原料。
转录因子对植物的发育、生长和代谢起着重要的调控作用。研究发现，拟南芥bHLH类的转录因子MYC2是茉莉酸JA信号重要的转录因子，同时参与了多种信号途径之间的互作等。
在陈晓亚的指导下，该课题组博士生洪高洁等用多种实验技术，证明MYC2通过直接激活拟南芥倍半萜合酶基因TPS21和TPS11来调控倍半萜的合成和释放，同时发现MYC2能与DELLA、JAZs蛋白发生竞争性相互作用，协调GA和JA信号传导，并促进拟南芥花中倍半萜化合物的生物合成。
据介绍，次生代谢在植物对环境的适应过程中起重要作用，其受到生物和非生物因子的调控。植物体内的次生代谢是一个复杂的过程，不同类型的化合物通过不同的途径进行合成与降解，相互交叉影响，组成复杂的代谢和调控网络。植物类异戊二烯种类众多，既有甾醇、叶绿素、植物激素等初生代谢物，又有香料成分薄荷醇、抗疟药物青蒿素等次生代谢物。因此，研究类异戊二烯合成、调控不仅有重要的科研意义，而且还有极大的应用价值，而该领域也一直是植物学研究的热点。
相关专家认为，该研究揭示了转录因子MYC2介导了GA和JA信号互作以及植物发育和环境因子对植物次生代谢的调控机理，对了解重要的天然产物的代谢过程、发掘有用的基因资源以及生物工程应用具有重要意义。
该工作得到中国科学院知识创新工程、科技部“973”计划、国家自然科学基金委等项目的支持。
《中国科学报》 (2012-06-21 A4 综合)
