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西柏烷是在自然界中广泛存在的一类天然二萜化合物,在结构上由一个14碳的环状骨架组成,含有特殊的含氧取代基。近年来,西柏烷类在抗菌、抗癌和神经保护方面的生物活性及其引人注目的结构引起了天然产物和药物研究人员的极大兴趣。烟草是西柏烷含量最丰富的陆生植物,同时西柏烷是烟草香气的重要来源。烟草中最主要的两种西柏烷是西柏三烯一醇和西柏三烯二醇,西柏三烯二醇有α西柏三烯二醇和β西柏三烯二醇两种差向异构体,是烟草中最丰富的西柏烷。催化烟草西柏烷类合成的酶已经鉴定,然而这一生理过程的调节机制仍然是未知的。本研究发现,茉莉酸甲酯处理可以提高LTP1、CBTS和P450基因的表达水平以及α和β西柏三烯二醇的产量。我们先前的研究表明,COIl功能缺失的植株腺毛分泌水平极度降低。西柏烷类含量测定表明,COI1功能缺失植株的α和β西柏三烯二醇含量降低到不可检测的水平。并且,转录分析显示COI1的功能缺失显著降低了 LTPl,CBTS和P450基因的表达。进一步研究表明,编码bHLH转录因子MYC2a的基因或编码MYB转录因子MYB305的基因过表达均可增强COI1功能缺失的植株中西柏烷类的合成,并且上调西柏烷类合成基因CBTS,P450和NtL7Pl。我们的研究结果还表明,COI1及其下游调节因子MYC2a和MYB305在控制腺毛分泌物的形成中发挥作用,这与西柏烷类合成密切相关。综上所述,本研究证明JA信号组件在控制西柏三烯二醇合成和烟草西柏三烯二醇合成基因的转录中发挥关键作用。该研究结果对揭示西柏烷合成的分子调节机制具有重要意义。