对Papaver rhoeas L.中信号分子的靶向分析表明，苄基异喹啉生物碱合成的启动与调控过程与细胞分裂素有关，且这一过程不受光照的影响

《Journal of Plant Growth Regulation》：Targeted Profiling of Signaling Molecules in Papaver rhoeas L. Reveals that Onset and Control of Benzylisoquinoline Alkaloid Biosynthesis Corresponds with Cytokinins, Independent of Light

　　

摘要

苄基异喹啉生物碱（BIAs）是一类多样的植物次生代谢物，具有多种药理活性。尽管已经确定了几种BIAs的生物合成途径，但其产生的时间以及调控其生物合成的机制仍不甚明了。为了解决这一空白，我们进行了时间序列分析，测量了BIAs和多种信号分子在Papaver rhoeas发育早期阶段的关键代谢组的变化情况。在子叶出现时（吸水后4天），rhoeadine型BIAs的水平升高，这与protopine（rhoeadine生物碱生产中的关键中间体）的增加相吻合。随着BIAs生产的开始，神经递质谱型和植物激素类别也发生了变化。具体而言，细胞分裂素（CKs）、trans-zeatin核苷、trans-zeatin核苷O-葡萄糖苷和2-甲基硫代zeatin核苷（2MeSZR）与BIAs的产生表现出强烈的正相关。外源施用2MeSZR和trans-zeatin改变了BIAs的动态，其中2MeSZR对BIAs生产的增强最为显著，并对各种BIAs分支途径进行了明显的重新编程。本研究首次详细阐述了细胞分裂素介导的次生代谢效应的时间、性质和程度，为BIAs生物合成的起始和调控提供了新的见解。此外，观察到神经递质的时间动态与BIAs的动态相似，这表明它们可能与细胞分裂素协同作用启动BIAs的生产，或者表明存在一个潜在的整合调控网络，在该网络中细胞分裂素可能同时影响BIAs的生物合成及其相关的神经递质途径。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

苄基异喹啉生物碱（BIAs）是一类多样的植物次生代谢物，具有多种药理活性。尽管已经确定了几种BIAs的生物合成途径，但其产生的时间以及调控其生物合成的机制仍不甚明了。为了解决这一空白，我们进行了时间序列分析，测量了BIAs和多种信号分子在Papaver rhoeas发育早期阶段的关键代谢组的变化情况。在子叶出现时（吸水后4天），rhoeadine型BIAs的水平升高，这与protopine（rhoeadine生物碱生产中的关键中间体）的增加相吻合。随着BIAs生产的开始，神经递质谱型和植物激素类别也发生了变化。具体而言，细胞分裂素（CKs）、trans-zeatin核苷、trans-zeatin核苷O-葡萄糖苷和2-甲基硫代zeatin核苷（2MeSZR）与BIAs的产生表现出强烈的正相关。外源施用2MeSZR和trans-zeatin改变了BIAs的动态，其中2MeSZR对BIAs生产的增强最为显著，并对各种BIAs分支途径进行了明显的重新编程。本研究首次详细阐述了细胞分裂素介导的次生代谢效应的时间、性质和程度，为BIAs生物合成的起始和调控提供了新的见解。此外，观察到神经递质的时间动态与BIAs的动态相似，这表明它们可能与细胞分裂素协同作用启动BIAs的生产，或者表明存在一个潜在的整合调控网络，在该网络中细胞分裂素可能同时影响BIAs的生物合成及其相关的神经递质途径。

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