WRKY33介导的吲哚芥子油苷代谢途径赋予宿主抗黄铜链霉菌的抗性

色氨酸（Trp）衍生的植物次生代谢产物，包括camalexin，4-羟基-吲哚-3-羰基腈（4OH-ICN）和吲哚芥子油苷（IGS），具有广谱抗真菌活性。 然而，很少研究响应真菌感染的不同植物物种之间这些代谢途径的上游调节剂。 在这项研究中，我们的结果通过直接调节拟南芥和芥蓝中IGS的生物合成和非典型水解相关基因的转录，揭示了WRKY33在寄主对铜霉病菌抗性中的积极作用。

吲哚-3-基甲基芥子油苷（I3G）和4-甲氧基吲哚-3-基甲基芥子油（4MI3G）是IGS的主要成分。

WRKY33诱导MYB51和CYP83B1的表达，从而促进4MI3G的前体I3G的生物合成。 此外，它还直接激活CYP81F2，IGMT1和IGMT2的表达，以驱动I3G的侧链修饰以产生4MI3G，然后被PEN2水解。

然而，当芥蓝被交链孢霉感染时，芥蓝的症状要比拟南芥更为严重。 对Trp代谢的起源和进化的比较分析表明，在进化过程中，甘蓝型作物中camalexin生物合成的丧失可能减弱了作物对芸苔念珠菌的抗性。 结果，由WRKY33介导的IGS代谢途径对于芥蓝阻止油菜链球菌至关重要。 我们的结果突出了拟南芥和油菜之间Trp衍生的camalexin和IGS生物合成途径在植物免疫中的差异调节。

The tryptophan (Trp)-derived plant secondary metabolites, including camalexin, 4-hydroxy-indole-3-carbonylnitrile (4OH-ICN), and indole glucosinolate (IGS), show broad-spectrum antifungal activity. However, the upstream regulators of these metabolic pathways among different plant species in response to fungus infection are rarely studied. In this study, our results revealed a positive role of WRKY33 in host resistance to Alternaria brassicicola by directly regulating the transcription of genes involved in the biosynthesis and atypical hydrolysis of IGS both in Arabidopsis and Chinese kale. Indole-3-yl-methylglucosinolate (I3G) and 4-methoxyindole-3-yl-methylglucosinolate (4MI3G) are the main components of IGS. WRKY33 induces the expression of MYB51 and CYP83B1 which promotes the biosynthesis of I3G, the precursor of 4MI3G. Moreover, it also directly activates the expression of CYP81F2, IGMT1, and IGMT2 to drive side chain modification of I3G to produce 4MI3G, which is in turn hydrolyzed by PEN2. However, Chinese kale showed a more severe symptom than Arabidopsis when infected by Alternaria brassicicola. Comparative analyses of the origin and evolution of Trp-metabolism indicate that the loss of camalexin biosynthesis in Brassica crops during evolution might attenuate the resistance of crops to Alternaria brassicicola. As a result, IGS metabolic pathway mediated by WRKY33 becomes essential for Chinese kale to deter Alternaria brassicicola. Our results highlight the differential regulation of Trp-derived camalexin and IGS biosynthetic pathways in plant immunity between Arabidopsis and Brassica crops.

文章来源AI翻译；如有侵权请及时联系PaperRSS小编删除，转载请注明来源。

温馨提示：

为方便PaperRSS粉丝们科研、就业等话题交流。我们根据10多个专业方向（植物、医学、药学、人工智能、化学、物理、财经管理、体育等），特建立了30个国内外博士交流群。群成员来源欧美、日韩、新加坡、清华北大、中科院等全球名校。