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茉莉酸类激素是陆生植物中协调防御反应与发育程序的必需植物激素。在被子植物中，活性茉莉酸配体茉莉酸酰-L-异亮氨酸（JA-Ile）通过GH3介导的茉莉酸与异亮氨酸缀合而产生，而JA-Ile的稳态则进一步受到ILR1/ILL家族酰胺水解酶的调控。相比之下，苔藓植物中的主要生物活性茉莉酸配体——二降-12-氧代-植物二烯酸（dinor-12-oxo-phytodienoic acid，dn-iso-OPDA）——通过与氨基酸缀合而失活，由此引发了一个问题：这些缀合物究竟构成可逆的激素储库，还是不可逆的分解代谢终点。尽管ILR1样家族在被子植物中作为生长素和茉莉酸稳态调控因子的作用已得到广泛研究，但其在苔藓植物中的功能仍基本未被探索。在本研究中，我们发现，MpILR1作为地钱属中唯一的ILR1/ILL家族同源蛋白，能够在体内水解特定的一组dn-iso-OPDA-氨基酸缀合物。功能缺失的Mpilr1突变体中，与疏水性氨基酸（Val、Leu和Ile）缀合的dn-iso-OPDA积累增加，而与亲水性残基（His、Glu和Gln）缀合的dn-iso-OPDA并未出现类似变化，表明该酶具有底物选择性水解活性。MpILR1的水解活性是dn-iso-OPDA介导的完整响应所必需的，包括转录激活以及对腹足类动物取食的防御。这些发现确立了MpILR1作为地钱（Marchantia polymorpha）中茉莉酸信号传导的关键正调控因子，并提示激素的缀合/去缀合是植物登陆过程中演化形成的一种古老调控机制。
MpILR1通过水解茉莉酸-氨基酸缀合物激活地钱（Marchantia polymorpha）中的dn-iso-OPDA信号传导。| bioRxiv
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MpILR1通过水解茉莉酸-氨基酸缀合物激活地钱（Marchantia polymorpha）中的dn-iso-OPDA信号传导。
Wenting Liang， Angel Maria Zamarreno， Takuya Kaji， Runa Tanaka， Harushi Suzuki， 查看 ORCID 个人资料 Minoru Ueda， Josa Maria Garcia-Mina， 查看 ORCID 个人资料 Roberto Solano， 查看 ORCID 个人资料 Andrea Chini
DOI： https://doi.org/10.64898/2026.09.24.754050
Wenting Liang 1 国家生物技术中心（Centro Nacional de Biotecnologia）； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Angel Maria Zamarreno 2 纳瓦拉大学（University of Navarra）； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Takuya Kaji 3 东北大学（Tohoku Daigaku）； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Runa Tanaka 4 东北大学生命科学研究生院，日本仙台市青叶区荒卷字青叶6-3，邮编980-8578； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Harushi Suzuki 5 东北大学理学院； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Minoru Ueda 6 东北大学； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
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Josa Maria Garcia-Mina 7 -； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Roberto Solano 8 国家生物技术中心—西班牙国家研究委员会（CNB-CSIC）； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
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Andrea Chini 9 国家生物技术中心—西班牙国家研究委员会（CNB-CSIC） 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本站搜索该作者
Andrea Chini 的 ORCID 记录
通讯作者： achini{at}cnb.csic.es
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摘要
茉莉酸类物质是重要的植物激素，在所有陆生植物中协调防御反应和发育程序。在被子植物中，活性茉莉酸配体茉莉酰-L-异亮氨酸（jasmonoyl-L-isoleucine，JA-Ile）通过GH3介导的茉莉酸与异亮氨酸缀合反应生成，而JA-Ile稳态则进一步受到ILR1/ILL家族酰胺水解酶的调控。相比之下，苔藓植物中的主要生物活性茉莉酸配体——二降-12-氧代-植物二烯酸（dinor-12-oxo-phytodienoic acid，dn-iso-OPDA）——通过与氨基酸缀合而失活，由此引出了一个问题：这些缀合物究竟构成可逆的激素储库，还是不可逆的分解代谢终点。尽管ILR1样家族因其在被子植物茉莉酸和生长素稳态中的作用而得到了广泛研究，但其在苔藓植物中的功能仍基本未被探索。在本研究中，我们证明，MpILR1是地钱中ILR1/ILL家族唯一的直系同源基因，能够在体内水解一组特定的dn-iso-OPDA-氨基酸缀合物。功能缺失型Mpilr1突变体中，与疏水性氨基酸（Val、Leu和Ile）缀合的dn-iso-OPDA积累增加，而与亲水性残基（His、Glu和Gln）缀合的dn-iso-OPDA并未增加，表明MpILR1具有底物选择性水解能力。MpILR1的水解活性对于dn-iso-OPDA介导的充分响应是必需的，包括转录激活以及抵御腹足类动物植食。上述研究结果确立了MpILR1作为地钱（Marchantia polymorpha）中茉莉酸信号传导关键正调控因子的作用，并提示激素缀合/去缀合可能是一种古老的调控机制，在植物陆地化过程中逐渐演化形成。
利益冲突声明
已声明的资助信息
西班牙科学与创新部/国家研究署（AEI MCIN/AEI/10.13039/501100011033）以及欧盟“下一代欧盟”（NextGenerationEU）/复苏、转型与韧性计划（PRTR） PID2022-140766OB-I00 PID2025-168354NB-I00 中国国家留学基金管理委员会 202210190002
版权
本预印本的。 保留所有权利。未经许可不得以任何形式再利用。
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发表于2026年9月25日。
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Wenting Liang， Angel Maria Zamarreno， Takuya Kaji， Runa Tanaka， Harushi Suzuki， Minoru Ueda， Josa Maria Garcia-Mina， Roberto Solano， Andrea Chini
bioRxiv 2026.09.24.754050； DOI： https://doi.org/10.64898/2026.09.24.754050
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Wenting Liang， Angel Maria Zamarreno， Takuya Kaji， Runa Tanaka， Harushi Suzuki， Minoru Ueda， Josa Maria Garcia-Mina， Roberto Solano， Andrea Chini
bioRxiv 2026.09.24.754050； DOI： https://doi.org/10.64898/2026.09.24.754050
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.24.754050v1?rss=1
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