玫瑰（Rosa rugosa）花瓣富含多种次生代谢产物，这些物质不仅在植物生理功能上起着重要作用，还具有巨大的经济价值。然而，目前尚不清楚盐碱胁迫如何影响玫瑰花瓣中次生代谢物的积累。2024年8月，青岛农业大学柴国华教授团队在Horticulture Research 上发布题为Saline-alkali stress affects the accumulation of proanthocyanidins and sesquiterpenoids via the MYB5-ANR/TPS31 cascades in the rose petals 的文章，对玫瑰花瓣在盐碱胁迫下的转录组和代谢物谱进行了分析，探索了主要次生代谢物的诱导机制。研究结果显示，在盐碱胁迫下，玫瑰花瓣中有1363个基因的表达和196种代谢物的含量发生了显著变化。这些差异表达基因和差异积累代谢物主要涉及类黄酮和萜类代谢途径以及细胞壁的重构。其中，萜烯合酶31（TPS31）在烟草叶片中的过表达导致多种萜类化合物的水平显著改变，而这些变化在盐碱胁迫下表现出不同的趋势。进一步的代谢组和转录组整合分析表明，类黄酮和萜类化合物的含量与转录因子MYB5的表达高度相关。因此，MYB5可能通过直接调控TPS31和ANR的表达，在盐碱胁迫下协调倍半萜类和原花青素的合成。
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图1 Major metabolites in the rose petals during flower development
综上，本研究揭示了玫瑰花瓣在盐碱胁迫下次生代谢物积累的调控机制，特别是通过MYB5-TPS31/ANR级联途径来调节倍半萜类和原花青素的合成。这一发现为通过代谢工程提高玫瑰花瓣中生物活性物质的积累提供了新的思路和科学依据，有助于进一步开发和利用玫瑰的经济和药用价值。https://doi.org/10.1093/hr/uhae243相关推荐：
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