MYB46基因通过调控角质层和细胞壁的重建，协调拟南芥（Arabidopsis）的耐旱性和抗病原体能力

《New Phytologist》：MYB46 integrates cuticle and cell wall remodeling to coordinate drought tolerance and pathogen resistance in Arabidopsis

研究揭示MYB46调控拟南芥表皮蜡质和细胞壁的动态平衡，增强病原抗性但降低抗旱能力，为植物屏障机制提供新见解。

　　

摘要

• 植物的角质层和细胞壁共同构成了抵御环境压力的动态屏障。虽然MYB46已被证实是次生细胞壁生物合成的调控因子，但其在角质层形成中的作用以及这两种结构屏障在应激反应中的相互作用仍不明确。本研究探讨了MYB46是否调控角质层的生物合成和通透性，从而影响拟南芥（Arabidopsis）的耐旱性和抗病性。
• 我们生成了MYB46的功能缺失突变体（myb46-3、myb46-4）及其过表达系。研究了这些突变体中角质层的通透性、茎叶中的角质质/蜡质成分，以及相关基因的表达情况，并分析了MYB46的直接转录调控作用。
• MYB46突变体表现出角质质/蜡质积累减少和角质层通透性增加的现象。这通过上调防御相关基因（如细胞壁结合过氧化物酶和PAD3）增强了拟南芥对灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的抗性，但降低了其耐旱性。相反，MYB46的过表达增强了角质层的完整性，增加了角质质/蜡质的积累，并提高了耐旱性，同时不影响其对病原体的敏感性。MYB46直接激活了角质层生物合成基因（LACS1、LACS2、KCS1、KCS19、CER1），表明它参与了角质层的调控。
• 这些发现表明MYB46是一个双重调控因子，它既调控角质层和细胞壁的重塑，又平衡了抵御病原体的结构防御与对干旱的适应性反应。这突显了它在拟南芥应激适应机制中的关键作用。