青蒿素是从青蒿中分离得到的抗疟疾特效药物,其生物合成受到植物激素的调控。植物激素茉莉酸(JA)和脱落酸(ABA)分别调控青蒿素生物合成的分子机制较为清楚。然而,关于转录因子整合JA和ABA信号调控青蒿素生物合成的机制研究还有待深入。
近日,种质创制大科学中心廖志华教授带领的青蒿团队在New Phytologist发表了题为 “AabHLH113 integrates JA and ABA signalling to positively regulate artemisinin biosynthesis in Artemisia annua”的研究论文。该研究发现青蒿转录因子AabHLH113受到JA和ABA诱导,能直接转录激活青蒿素生物合成基因DBR2和ALDH1,过表达/干扰AabHLH13能够显著提高/降低青蒿素含量。廖志华教授团队先前发现AabZIP1是ABA信号通路调控青蒿素生物合成的关键转录因子(Zhang et al. Molecular Plant. 2015);AabHLH112是响应JA信号调控青蒿素生物合成的重要转录因子(Xiang et al. Journal of Experimental Botany. 2019)。在这次研究中,进一步发现AabZIP1和AabHLH112均能够直接转录激活AabHLH113。综上所述,AabHLH113在整合JA和ABA信号调控青蒿素生物合成中发挥了关键作用。
该论文第一作者为种创中心青蒿团队硕士研究生袁铭远,通讯作者为张芳源副教授和廖志华教授。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金资助。