文章信息
文章題目：Deciphering phenylalanine-derived salicylic acid biosynthesis in plants
期刊：Nature
發(fā)表時間：2025 年 7 月 23 日
主要內(nèi)容：浙江大學(xué)潘榮輝團(tuán)隊聯(lián)合范鵬祥團(tuán)隊在 Nature 期刊發(fā)表了題為“Deciphering phenylalanine-derived salicylic acid biosynthesis in plants”研究論文。該研究揭示了水稻從苯甲酰輔酶 A 到水楊酸的酯化-羥化-水解（BEBT-BBH-BSE）三步酶聯(lián)反應(yīng)模塊，打通了水稻的水楊酸合成途徑，并進(jìn)一步證明了該模塊在其他農(nóng)作物中也是廣泛保守的。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09280-9
使用TransGen產(chǎn)品：
EasyScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AE311)
背景介紹
水楊酸（Salicylic acid，SA）早在 4000 多年前，就被人們在草藥中用于消炎、鎮(zhèn)痛，18 世紀(jì)首次從柳樹皮中分離出來，基于它制成的阿司匹林（乙酰水楊酸）是人類歷史上使用最廣泛的藥物。作為一種植物激素，水楊酸在植物免疫防御中起關(guān)鍵作用，植物通過異分支酸合成酶（ICS）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）兩條途徑合成水楊酸，其中 ICS 途徑已在擬南芥等多種植物中得到全面研究，但 PAL 途徑的機制仍不完全清楚。
文章概述
潘榮輝團(tuán)隊基于前期對 CNL 功能的研究基礎(chǔ)，結(jié)合團(tuán)隊在細(xì)胞器代謝功能研究方面的長期經(jīng)驗，運用基因共表達(dá)與蛋白生化技術(shù)，首次揭示了過氧化物酶體中的苯甲酰輔酶 A：芐醇苯甲酰轉(zhuǎn)移酶（BEBT）能夠催化苯甲酰輔酶 A 生成苯甲酸芐酯。通過同位素標(biāo)記技術(shù)，研究人員顛覆性地證實苯甲酸芐酯才是水楊酸生物合成途徑的關(guān)鍵中間體，而非傳統(tǒng)認(rèn)知中的苯甲酸。這一突破性發(fā)現(xiàn)打破了該領(lǐng)域 30 多年來關(guān)于苯甲酸直接羥化形成水楊酸的主流認(rèn)知。明確水楊酸合成路徑的關(guān)鍵節(jié)點后，研究團(tuán)隊通過共表達(dá)分析成功鑒定了苯甲酸芐酯羥化酶（BBH），填補了該領(lǐng)域羥化酶鑒定的空白。體外酶活實驗顯示，BBH 能夠催化苯甲酸芐酯生成水楊酸芐酯。該羥化酶定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，BBH 功能缺失的突變體中水楊酸含量幾乎為零，而外源施加水楊酸芐酯可恢復(fù) BBH 突變體的水楊酸合成缺陷。隨后，研究人員發(fā)現(xiàn)定位于細(xì)胞質(zhì)的水楊酸芐酯水解酶（BSE）能夠?qū)⑺畻钏崞S酯分解為水楊酸。通過構(gòu)建了 BSE 功能缺失突變體，發(fā)現(xiàn)該突變體中水楊酸含量大幅下降。通過同位素示蹤實驗，進(jìn)一步證實了 BBH 和 BSE 在水楊酸合成中的功能。研究團(tuán)隊在闡明水稻水楊酸（SA）合成通路后，進(jìn)一步證實該途徑對水稻抗稻瘟病菌的重要性。利用 VIGS 技術(shù)構(gòu)建棉花、番茄和小麥的相關(guān)突變體，發(fā)現(xiàn)病原菌侵染誘導(dǎo)的 SA 合成在這些突變體中均受到顯著抑制，同時 SA 信號通路下游抗病相關(guān)基因的表達(dá)水平也明顯降低，證明了這一途徑在這些重要作物中的功能保守性。在更廣泛的不同植物中，新發(fā)現(xiàn)的 BEBT-BBH-BSE 模塊均顯著響應(yīng)病菌，而擬南芥所在的十字花科是例外。
這些研究系統(tǒng)地揭示了 BEBT-BBH-BSE 級聯(lián)反應(yīng)模塊在包括水稻在內(nèi)等大部分農(nóng)作物的水楊酸生物合成途徑中的關(guān)鍵作用。該研究不僅闡明了長期懸而未決的植物苯丙氨酸起源的 SA 生物合成的直接反應(yīng)機制，還證實了這一模塊在多種植物中的保守性，為作物抗病育種提供了新的理論基礎(chǔ)和潛在靶點。這項研究填補了植物關(guān)鍵防御激素生物合成領(lǐng)域的一項重大知識空白，為培育抗病作物的新策略奠定了基礎(chǔ)。
全式金生物產(chǎn)品支撐
優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金生物的反轉(zhuǎn)錄試劑（AE311）助力本研究。產(chǎn)品自上市以來，深受客戶青睞，多次榮登知名期刊，助力科學(xué)研究。
EasyScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AE311)
本產(chǎn)品以 RNA 為模板，在同一反應(yīng)體系中，合成第一鏈 cDNA 的同時去除 RNA 模板中殘留的基因組 DNA。反應(yīng)結(jié)束后，只需在 85℃ 加熱 5 秒鐘，即可同時失活 TranScript? RT/RI 與 gDNA Remover。
產(chǎn)品特點
? 在同一反應(yīng)體系中，同時完成反轉(zhuǎn)錄與基因組 DNA 的去除，操作簡便，降低污染機率。
? 產(chǎn)物用于 qPCR：反轉(zhuǎn)錄 15 分鐘；產(chǎn)物用于 PCR：反轉(zhuǎn)錄 30 分鐘。
? 反應(yīng)結(jié)束后，同時熱失活 RT/RI 與 gDNA Remover。與傳統(tǒng)的用 DNase I 預(yù)處理 RNA 的方法相比，避免了處理后熱失活 DNase I 對 RNA 的損傷。
? 合成片段≤8 kb。
全式金生物的產(chǎn)品再度亮相 Nature 期刊，不僅是對全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實力的有力見證，更是生動展現(xiàn)了全式金生物長期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”核心理念。一直以來，全式金生物憑借對品質(zhì)的執(zhí)著追求和對創(chuàng)新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴的得力助手。展望未來，我們將持續(xù)推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，期望攜手更多科研領(lǐng)域的杰出人才，共同攀登科學(xué)高峰，書寫科研創(chuàng)新的輝煌篇章。
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? Wang Y K, Song S Y, Zhang W X, et al. Deciphering phenylalanine-derived salicylic acid biosynthesis in plants [J]. Nature, 2025. (IF 48.5)
? Yu Y, Li W, Liu Y, et al. A Zea genus-specific micropeptide controls kernel dehydration in maize[J]. Cell, 2024.(IF 45.5)
? Zheng Q, Xing J, Li X, et al. PRDM16 suppresses ferroptosis to protect against sepsis-associated acute kidney injury by targeting the NRF2/GPX4 axis[J]. Redox Biology, 2024.(IF 10.7)
? Shi Q, Xia Y, Xue N, et al. Modulation of starch synthesis in Arabidopsis via phytochrome B‐mediated light signal transduction[J]. Journal of Integrative Plant Biology, 2024.(IF 9.3)
? Lin J L, Chen L X, Wu W K, et al. Single-cell RNA sequencing reveals a hierarchical transcriptional regulatory network of terpenoid biosynthesis in cotton secretory glandular cells[J]. Molecular plant, 2023.(IF 17.1)
? Lin J L, Fang X, Li J X, et al. Dirigent gene editing of gossypol enantiomers for toxicity-depleted cotton seeds[J]. Nature Plants, 2023.(IF 15.8)
? Song M, Yao H, Sun Z, et al. METTL3/YTHDC1-medicated m6A modification of circRNA3634 regulates the proliferation and differentiation of antler chondrocytes by miR-124486-5-MAPK1 axis[J]. Cellular & Molecular Biology Letters, 2023.(IF 9.2)
? Li N, Duan Y, Ye Q, et al. The Arabidopsis eIF4E1 regulates NRT1. 1-mediated nitrate signaling at both translational and transcriptional levels[J]. The New Phytologist, 2023.(IF 8.3)
? Sheng C, Zhao J, Di Z, et al. Spatially resolved in vivo imaging of inflammation-associated mRNA via enzymatic fluorescence amplification in a molecular beacon[J]. Nature Biomedical Engineering, 2022.(IF 26.8)
? Tang S, Guo N, Tang Q, et al. Pyruvate transporter BnaBASS2 impacts seed oil accumulation in Brassica napus[J]. Plant Biotechnology Journal, 2022. (IF 10.1)
? Wu K, Wang S, Song W, et al. Enhanced sustainable green revolution yield via nitrogen-responsive chromatin modulation in rice[J]. Science, 2020. (IF 45.8)
