研究揭示JA-ABA信号调控植物伤口愈合的新机制

图1.木质素在伤口处快速且持续合成

该研究通过在植物叶片中建立不同的损伤模式，发现损伤的方式直接导致不同的生长素分布模式。缺乏生长素高浓度积累的损伤形式，使得伤口处仅发生愈合而不是再生。该研究进一步发现，植物细胞在损伤后1小时内就快速累积木质素，且积累量随时间逐渐增加。同时，损伤叶片的时序转录组分析表明，木质素合成相关的基因快速且持续地响应伤口（图1）。这些结果表明，伤口处的木质素沉积是一个快速响应，但会持续增加的过程。

图2. RAP2.6促进伤口木质素沉积

植物受到损伤后，JA和JA-Ile的水平在短时间内迅速下降，而RAP2.6的表达在受伤后12小时内仍然较高。这一现象表明，RAP2.6可能在JA信号消退后仍参与伤口响应的持续调控。研究发现，当JA信号通路被阻断时，RAP2.6的持续响应显著减弱，进一步证实了JA信号对RAP2.6表达的持久影响。更进一步，研究者还观察到ABA水平在伤口损伤后持续升高（图3A），暗示了ABA可能在伤口愈合持续的过程中起到关键作用。值得注意的是，当阻断ABA合成时，RAP2.6的伤口响应受到抑制，并且木质素沉积相应减少（图C）。这种影响在JA信号被阻断的背景下变得更加明显，表明ABA可能在JA信号减弱或消失时，起到了维持RAP2.6表达和促进木质素沉积的补偿作用。因此，以上结果表明ABA介导JA在伤口愈合过程中维持RAP2.6的表达促进木质素沉积。

图3. ABA作为长期信号维持伤口木质素沉积

该研究解析了植物JA信号在伤口触发木质化的关键作用，确定了JA信号通过激活ABA合成以持续激活RAP2.6的转录水平，从而维持木质素沉积的机制。该研究成果为植物如何从伤口中愈合提供了机制性的见解，并阐明了植物组织伤后持续愈合过程的分子机制。

该研究得到了国家基金委自然科学基金等项目资助。安徽农业大学博士后徐慧敏和福建农林大学已毕业硕士研究生董超群为共同第一作者。福建农林大学吴双教授，安徽农业大学李梦教授和山东农业大学李传友教授为论文共同通讯作者。