本報訊（記者黃辛）由中科院院士、中科院上海生命科學研究院植物生理生態所研究員陳曉亞帶領的課題組，研究發現植物揮發性萜類的生物合成通過MYC2轉錄因子受赤黴素GA和茉莉酸JA信號的協同調控。相關成果近日在線發表於國際期刊《植物細胞》。
在自然界中，植物散發出一大類揮發性化合物，而萜類是其中重要的組成成分之一。植物萜類屬於類異戊二烯次生代謝途徑，其數量大、種類多。這些化合物能吸引昆蟲傳播花粉和果實，直接或間接地防禦植食性動物的侵食和微生物的侵害。此外，一些萜類化合物還具有非常高的藥用價值和經濟價值，如抗癌藥物紫杉醇、抗瘧藥物青蒿素，同時還可作為化妝品、香料和食品添加劑的生產原料。
轉錄因子對植物的發育、生長和代謝起著重要的調控作用。研究發現，擬南芥bHLH類的轉錄因子MYC2是茉莉酸JA信號重要的轉錄因子，同時參與了多種信號途徑之間的互作等。
在陳曉亞的指導下，該課題組博士生洪高潔等用多種實驗技術，證明MYC2通過直接激活擬南芥倍半萜合酶基因TPS21和TPS11來調控倍半萜的合成和釋放，同時發現MYC2能與DELLA、JAZs蛋白發生競爭性相互作用，協調GA和JA信號傳導，並促進擬南芥花中倍半萜化合物的生物合成。
據介紹，次生代謝在植物對環境的適應過程中起重要作用，其受到生物和非生物因子的調控。植物體內的次生代謝是一個複雜的過程，不同類型的化合物通過不同的途徑進行合成與降解，相互交叉影響，組成複雜的代謝和調控網絡。植物類異戊二烯種類眾多，既有甾醇、葉綠素、植物激素等初生代謝物，又有香料成分薄荷醇、抗瘧藥物青蒿素等次生代謝物。因此，研究類異戊二烯合成、調控不僅有重要的科研意義，而且還有極大的應用價值，而該領域也一直是植物學研究的熱點。
相關專家認為，該研究揭示了轉錄因子MYC2介導了GA和JA信號互作以及植物發育和環境因子對植物次生代謝的調控機理，對了解重要的天然產物的代謝過程、發掘有用的基因資源以及生物工程應用具有重要意義。
該工作得到中國科學院知識創新工程、科技部「973」計劃、國家自然科學基金委等項目的支持。
《中國科學報》 (2012-06-21 A4 綜合)