陜西
茄科植物進化出了獨特的化學防御武器—?；?/strong>（Acylsugars），這種由腺毛分泌的防御性糖脂，能高效抵御害蟲侵襲，但其合成的轉錄調控機制此前尚不明確。近日，浙江大學范鵬祥研究員團隊在國際頂級期刊Nature Communications在線發表了題為Functional diversification of WRINKLED3 integrates fatty acid metabolism with insecticidal acylsugar production in Solanaceae species的研究論文，首次揭示轉錄因子SlWRI3 通過雙重調控機制整合脂肪酸代謝與?；呛铣桑瑸榍芽谱魑锟瓜x育種提供關鍵靶點。
雙重調控：協同調控前體合成與?；墙M裝
研究團隊首先通過基因共表達分析和功能驗證，篩選鑒定出特異性在 I/IV 型腺毛頂端細胞中表達的SlWRI3參與酰基糖合成。進一步整合轉錄組、DAP-seq、代謝組等多組學技術揭示了SlWRI3的雙重調控功能，它既能負責酰基糖合成的前體供應，也能促進?；堑暮铣山M裝。在?；溓绑w的合成層面，SlWRI3 可直接結合并轉錄激活脂肪酸從頭合成的限速酶乙酰輔酶 A 羧化酶（ACCase）復合體的三個關鍵亞基編碼基因SlαCT、SlBC、SlBCCP2，介導乙酰輔酶A向丙二酰輔酶A的轉化，促進酰基糖合成所需的?；湽┙o。在?；墙M裝層面，SlWRI3通過識別?；呛铣傻年P鍵酰基轉移酶SlASAT1 基因啟動子區域的AW-box順式作用元件，直接激活該基因的表達，催化?；溑c蔗糖骨架的連接。
進化保守：WRI3 調控酰基糖合成的進化保守
為解析該調控機制的進化特征，研究團隊對茄科多個物種進行了系統性的進化分析與功能驗證。系統進化樹分析表明，SlWRI3的同源基因在野生番茄（Solanum pennellii）、龍葵（Solanum nigrum）、奎東茄（Solanum quitoense）、天仙子（Hyoscyamus niger）等茄科物種廣泛存在，且均呈現出腺毛組織特異性富集表達特征。而在非腺毛植物擬南芥中，其同源基因并無此表達模式。功能驗證進一步證實了這種進化保守性。表明WRI3 調控?；呛铣傻墓δ芸赡茉谇芽浦参镞M化早期就已形成，是茄科植物應對蟲害的保守進化策略之一。
綜上，該研究團隊成功鑒定出調控?；巧锖铣傻年P鍵轉錄因子SlWRI3，系統解析了其在調控酰基糖合成過程的雙重調控機制。展示了初級代謝相關調控因子如何被重新利用以協調前體供應與次級代謝產物的生成，加深了我們對植物代謝進化的理解，并為茄科作物抗蟲育種提供了靶點，助力綠色農業可持續發展。
浙江大學農業與生物技術學院博士后何琦瑜為該論文的第一作者，范鵬祥研究員為通訊作者。浙江大學喻景權院士、周艷虹教授、師愷教授、密歇根州立大學Robert Last教授對本研究提供了重要的指導和支持。感謝浙江大學楊峰峻老師，中科院昆明植物所郭晗老師給予的幫助。本研究得到了國家自然科學基金、科技部重點研發項目的資助。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-026-70439-7
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