MYB基因对茉莉酸（jasmonate）和苯丙素类（phenylpropanoid）代谢途径的双重调控机制增强了采后阿agaricus bisporus菌体对甲基茉莉酸（methyl jasmonate）诱导的防御反应

《Postharvest Biology and Technology》：Dual MYB regulation of jasmonate and phenylpropanoid pathways enhances methyl jasmonate-induced defense in postharvest Agaricus bisporus

茉莉酸甲酯（MeJA）处理通过上调茉莉酸（JA）合成相关基因表达和酶活性，增强平菇对拟茎突痛定霉的抗性，并首次鉴定4R型MYB转录因子AbMYB13。AbMYB13与3R型AbMYB11形成互作网络：AbMYB11激活JA合成基因并协同AbMYB13正向调控苯丙烷代谢关键基因AbPAL1，而AbMYB13负调控JA合成基因并抑制其他苯丙烷代谢相关基因表达，同时通过互为转录因子的反馈调节精细调控抗病响应强度。

　　在本研究中，科学家们探讨了甲基茉莉酮酸（MeJA）对食用菌双孢蘑菇（Agaricus bisporus）抗病能力的影响，特别是针对引起细菌性褐斑病的假单胞菌（Pseudomonas tolaasii）。研究发现，MeJA处理能够显著提升双孢蘑菇体内茉莉酮酸（JA）的水平，并增强JA生物合成相关酶的活性，如脂肪氧合酶（LOX）和丙二烯氧化酶（AOS），同时上调了JA通路相关基因的表达，包括AbLOX、AbACOX和AbACAA。此外，研究人员还发现了一种新的4R型MYB转录因子（TF），即AbMYB13，其表达在MeJA处理后迅速被激活。实验表明，AbMYB13在转录水平上抑制JA生物合成基因的表达，而AbMYB11（3R型）则促进其表达。尽管这两种TF之间没有直接的物理相互作用，但它们在激活AbPAL1基因方面表现出协同效应，AbPAL1是苯丙烷通路中的关键基因。这种相互作用形成的反馈回路有助于精确调控防御反应，从而增强双孢蘑菇的抗病能力。

研究还揭示了MeJA在不同植物和食用菌中的广泛应用。例如，在草莓、番茄和柑橘果实中，MeJA被证明是增强防御反应的有效诱导剂。在茶叶中，MeJA处理显著提高了挥发性化合物如苯甲醇和香叶醇的含量，从而提升了其香气品质。在大蒜中，MeJA与低温处理相结合，有助于维持其颜色、可溶性固形物、总酚含量和抗氧化活性。而在枇杷果实中，MeJA与热空气处理的结合有效减少了低温储存过程中冷害的症状。这些研究表明，MeJA在改善果实和蔬菜品质方面已有较多研究，但在食用菌中的研究仍较为有限。

双孢蘑菇作为全球广泛种植和消费的食用菌之一，其采后质量常常受到病原菌或真菌感染的威胁，导致显著的经济损失。研究人员发现，MeJA处理能够显著增强双孢蘑菇对假单胞菌的抗性，降低感染率和疾病指数。此外，MeJA处理还能够上调苯丙烷通路和抗氧化酶的活性，促进苯丙烷代谢产物的积累。这一发现表明，MeJA不仅能够通过提升JA水平增强防御反应，还可能通过调控苯丙烷通路基因来提高蘑菇的抗病能力。

在植物系统中，转录因子（TFs）被广泛研究，以了解其如何调控防御相关基因的表达，包括那些参与苯丙烷通路和JA生物合成的基因。这些TFs能够迅速响应外部压力，并激活下游防御基因。其中，myeloblastosis（MYB）TFs在植物疾病抗性中发挥了重要作用，尤其是在JA生物合成和信号传导通路中。例如，在棉花中，GhODO1 MYB TF被JA处理显著诱导，其沉默会显著降低JA生物合成相关基因（如LOX2和OPR3）的表达，以及JA响应基因PDF1.2的表达，从而降低对Verticillium dahlia的抗性。而在人参中，PnMYB2的过表达则提高了JA生物合成相关基因的表达，增强了对根腐病的抗性。在水稻中，OsMYB30通过激活OsPAL6和OsPAL启动子，促进木质素的合成，从而增强对褐飞虱的抗性。这些研究大多集中在R2R3-MYB亚家族，而对进化上不同的MYB类群（如3R和4R）的功能研究则较为有限，特别是对4R-MYB TFs的研究几乎空白。

本研究首次在担子菌门中发现了一种4R型MYB TF，即AbMYB13。通过序列分析，研究人员确认AbMYB13含有四个保守的不完美MYB重复序列，属于4R-MYB亚家族。进一步的亚细胞定位实验显示，AbMYB13在烟草细胞中表现出特异性的核积累，表明其可能在细胞核中发挥转录调控作用。此外，定量分析显示，AbMYB13在MeJA处理后迅速被诱导，其表达水平在3小时后达到控制组的5.26倍，这表明其在MeJA诱导的防御反应中可能起到重要作用。这些发现表明，AbMYB13可能是一个协调细菌防御反应的关键转录因子。

研究还探讨了AbMYB11和AbMYB13如何通过DNA结合特性调控JA生物合成基因的启动子。通过电泳迁移率变动分析（EMSA），研究人员发现这两种TFs能够特异性地结合JA生物合成基因的启动子区域中的AACNG和AC-rich元件。竞争结合实验进一步确认了这种结合的特异性，表明未标记的探针能够有效竞争结合，而突变探针则没有效果。值得注意的是，AbMYB13的结合亲和力弱于AbMYB11，可能与其独特的R4结构域有关。这表明，尽管两种TFs都能结合启动子区域，但它们的结合效率和调控作用可能有所不同。

此外，研究还发现AbMYB11和AbMYB13在调控JA生物合成基因时表现出对抗性作用，而在激活AbPAL1基因时则表现出协同效应。这一对抗性调控机制可能帮助双孢蘑菇维持JA水平的平衡，防止过量积累可能带来的细胞毒性，同时确保足够的防御信号。而协同激活AbPAL1则可能增强苯丙烷通路的活性，促进抗微生物化合物的合成，从而提高其抗病能力。这一调控网络可能是一种进化上的适应机制，使双孢蘑菇能够在病原菌侵袭时，同时激活多种防御策略。

尽管AbMYB11和AbMYB13之间没有直接的物理相互作用，但它们通过相互调控表达形成了一种动态的反馈回路。这种回路可能帮助双孢蘑菇在不同条件下调整防御反应的强度和持续时间。研究还提出了几种可能的协同增强AbPAL1启动子活性的机制，包括可能的第三种蛋白作为桥梁，独立结合启动子区域的相邻cis元素，或通过翻译后修饰增强其转录激活能力。这些机制可能帮助双孢蘑菇在面对病原菌时，更有效地激活防御反应。

本研究的发现不仅揭示了4R-MYB TFs在真菌防御中的新角色，还为开发基于MYB的策略以提高食用菌的采后抗病能力提供了潜在的靶点。未来的研究应进一步探讨双孢蘑菇中完整的JA信号通路，研究AbMYB13的SANT结构域可能的表观遗传调控功能，并鉴定其他关键的调控基因，以优化采后抗病策略。此外，验证通过遗传方法或外源诱导剂调控AbMYB13表达的实用性，对于提升商业种植中双孢蘑菇的耐久性具有重要意义。