升高温度驱动拟南芥种子中新型酰化硫代葡萄糖苷的生物合成

硫代葡萄糖苷（glucosinolates, GSLs）是大量积累于十字花科植物种子中的主要防御性化合物，其中包括模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）的种子。尽管大多数研究聚焦于GSL在生物胁迫响应中的作用，但GSL在非生物胁迫响应中的潜在调控及功能，尤其是在种子中的作用，长期以来一直被忽视。在本研究中，多组学分析揭示了一条此前未被表征的、在拟南芥种子发育过程中由升高温度（elevated temperature, ET）诱导的GSL修饰途径。该途径的激活导致多种新型硫代葡萄糖酰基化GSL的产生，其中包括芥子酰化和苯甲酰化衍生物。反向遗传学方法表明，丝氨酸羧肽酶样17（SERINE CARBOXYPEPTIDASE-LIKE 17, SCPL17）和苯甲酰氧基硫代葡萄糖苷1（BENZOYLOXYGLUCOSINOLATE 1, BZO1）这两种酶是GSL硫代葡萄糖基团酰基化所必需的。此外，对在标准条件下生长的85个拟南芥品系种子进行分析发现，其中酰基化GSL的积累与其原产地年平均温度呈相关关系，这表明硫代葡萄糖酰基化GSL的产生可能反映了自然种群间长期的热适应。综上所述，这些结果表明，由SCPL17和BZO1介导的硫代葡萄糖酰基化代表了拟南芥种子中GSL多样化的新层面，并有助于升高温度响应及长期环境适应。

硫代葡萄糖苷（glucosinolates，GSLs）是大量积累于十字花科植物种子中的主要防御化合物，其中包括模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）的种子。尽管大多数研究集中于GSL在生物胁迫响应中的作用，但其在非生物胁迫响应中的潜在调控与功能，尤其是在种子中的作用，长期以来一直被忽视。在本研究中，多组学分析揭示了在拟南芥种子发育过程中由高温（elevated temperature，ET）诱导的一条此前未被表征的GSL修饰途径。该途径的激活会导致多种新型硫代葡萄糖基酰化GSL的产生，包括芥子酰化和苯甲酰化衍生物。反向遗传学方法表明，SERINE CARBOXYPEPTIDASE-LIKE 17（SCPL17）和BENZOYLOXYGLUCOSINOLATE 1（BZO1）这两种酶是GSL硫代葡萄糖基部分发生酰化所必需的。此外，研究还表明，在标准条件下生长的85个拟南芥品系种子中，酰化GSL的积累量与其原产地的年平均温度相关，这提示硫代葡萄糖基酰化GSL的产生可能反映了自然群体间长期的热适应。综上所述，这些结果表明，由SCPL17和BZO1介导的硫代葡萄糖基酰化代表了拟南芥种子中GSL多样化的新层次，并有助于ET响应以及长期环境适应。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.03.729804v1?rss=1

🏷️ 拟南芥 硫代葡萄糖苷 高温响应 种子发育 酰基化修饰 热适应