2025年6月3日，西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院麻鵬達(dá)/董娟娥團(tuán)隊(duì)在《Plant Physiology》在線發(fā)表題為“The transcription factor Dof32 coordinates salvianolic acid biosynthesis and drought tolerance in Salvia miltiorrhiza”的研究論文，首次揭示了SmDof32介導(dǎo)茉莉酸（JA）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路平衡丹參藥用活性成分積累與干旱脅迫響應(yīng)中的核心作用。

丹參（Salvia miltiorrhiza）是我國(guó)傳統(tǒng)重要中藥材，其主要活性成分包括丹酚酸類與脂溶性丹參酮類物質(zhì)，在心腦血管疾病防治等方面具有廣泛應(yīng)用。近年來，隨著藥用植物遺傳改良與分子育種研究的深入，解析丹參中藥效成分合成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)成為研究重點(diǎn)之一。課題組圍繞JA信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)已開展系統(tǒng)研究，構(gòu)建了包括SmJAZs-SmMYC2/SmMYB36、SmMYB36-SmERF6/115等在內(nèi)的多個(gè)調(diào)控模塊，闡明了JA誘導(dǎo)丹酚酸與丹參酮積累的關(guān)鍵機(jī)制（Ma et al., Horticulture Research, 2022；Li et al., Horticulture Research, 2023；Cao et al., The Plant Journal, 2024；Jia et al., Metabolic Engineering, 2024）。揭示了SmJAZs-SmbHLH37/SmERF73-SmSAP4模塊在JA介導(dǎo)鹽脅迫應(yīng)答與藥用成分平衡積累中的作用機(jī)制（Lv et al., New Phytologist, 2024）。

在本研究中，作者鑒定出一個(gè)響應(yīng)JA與干旱信號(hào)的Dof類轉(zhuǎn)錄因子SmDof32，其表達(dá)受到MeJA處理及干旱脅迫顯著誘導(dǎo)，啟動(dòng)子GUS染色結(jié)果亦驗(yàn)證了其在JA與脅迫應(yīng)答中的表達(dá)特性。功能研究顯示，SmDof32過表達(dá)顯著提高丹酚酸積累與干旱耐受性，而RNA干擾則產(chǎn)生相反效應(yīng)。結(jié)合毛狀根轉(zhuǎn)錄組與DAP-seq數(shù)據(jù)，作者進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)SmDof32可直接激活丹酚酸合成關(guān)鍵酶基因SmRAS1和JA合成關(guān)鍵酶SmLOX8的表達(dá)。SmLOX8的功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明，其過表達(dá)能夠促進(jìn)JA積累并增強(qiáng)抗旱性，而RNA干擾則削弱上述表型，提示其在JA生物合成中的關(guān)鍵作用。更重要的是，添加JA合成抑制劑DIECA可顯著抑制SmDof32對(duì)丹酚酸積累與抗旱性的提升效應(yīng)，進(jìn)一步證實(shí)SmDof32依賴JA通路發(fā)揮調(diào)控作用。

作者還解析了SmDof32上游的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)SmMYB97可結(jié)合并激活SmDof32啟動(dòng)子，而SmJAZ8通過與SmMYB97互作抑制其轉(zhuǎn)錄激活功能。由于SmJAZ8缺乏典型LPIARR基序，外源MeJA處理后不能有效降解，從而持續(xù)抑制SmMYB97活性。該調(diào)控網(wǎng)絡(luò)揭示了SmDof32處于JA信號(hào)響應(yīng)通路中的重要中繼節(jié)點(diǎn)，連接上游JAZ-轉(zhuǎn)錄因子模塊與下游生理響應(yīng)路徑。

綜上所述，本研究構(gòu)建了“SmMYB97–SmDof32–SmLOX8/SmRAS1”分子調(diào)控模塊，首次揭示了Dof類轉(zhuǎn)錄因子在JA介導(dǎo)的次生代謝與逆境適應(yīng)調(diào)控中的雙重功能，為理解代謝與逆境平衡機(jī)制提供了新視角，為進(jìn)一步培育抗逆優(yōu)質(zhì)丹參新品種奠定了理論基礎(chǔ)。

西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院已畢業(yè)博士研究生呂兵兵（現(xiàn)為西北農(nóng)林科技大學(xué)博士后）、碩士研究生馮俏俏與西安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心邵改革為論文共同第一作者。麻鵬達(dá)教授和董娟娥教授為論文共同通訊作者。研究生左安琪、本科生閆雪嬌和劉晶瑩副教授也參與了部分工作。本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32270278）和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（XN2025013064）資助。

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https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf221