茄科植物進化出了獨特的化學(xué)防御武器—�；�（Acylsugars），這種由腺毛分泌的防御性糖脂，能高效抵御害蟲侵襲，但其合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制此前尚不明確。近日，浙江大學(xué)范鵬祥研究員團隊在國際頂級期刊Nature Communications在線發(fā)表了題為Functional diversification of WRINKLED3 integrates fatty acid metabolism with insecticidal acylsugar production in Solanaceae species的研究論文，首次揭示轉(zhuǎn)錄因子SlWRI3 通過雙重調(diào)控機制整合脂肪酸代謝與酰基糖合成，為茄科作物抗蟲育種提供關(guān)鍵靶點。

雙重調(diào)控：協(xié)同調(diào)控前體合成與酰基糖組裝

研究團隊首先通過基因共表達分析和功能驗證，篩選鑒定出特異性在 I/IV 型腺毛頂端細胞中表達的SlWRI3參與酰基糖合成。進一步整合轉(zhuǎn)錄組、DAP-seq、代謝組等多組學(xué)技術(shù)揭示了SlWRI3的雙重調(diào)控功能，它既能負責(zé)�；呛铣傻那绑w供應(yīng)，也能促進�；堑暮铣山M裝。在�；溓绑w的合成層面，SlWRI3 可直接結(jié)合并轉(zhuǎn)錄激活脂肪酸從頭合成的限速酶乙酰輔酶 A 羧化酶（ACCase）復(fù)合體的三個關(guān)鍵亞基編碼基因SlαCT、SlBC、SlBCCP2，介導(dǎo)乙酰輔酶A向丙二酰輔酶A的轉(zhuǎn)化，促進�；呛铣伤璧孽；湽┙o。在酰基糖組裝層面，SlWRI3通過識別酰基糖合成的關(guān)鍵�；D(zhuǎn)移酶SlASAT1 基因啟動子區(qū)域的AW-box順式作用元件，直接激活該基因的表達，催化酰基鏈與蔗糖骨架的連接。

進化保守：WRI3 調(diào)控酰基糖合成的進化保守

為解析該調(diào)控機制的進化特征，研究團隊對茄科多個物種進行了系統(tǒng)性的進化分析與功能驗證。系統(tǒng)進化樹分析表明，SlWRI3的同源基因在野生番茄（Solanum pennellii）、龍葵（Solanum nigrum）、奎東茄（Solanum quitoense）、天仙子（Hyoscyamus niger）等茄科物種廣泛存在，且均呈現(xiàn)出腺毛組織特異性富集表達特征。而在非腺毛植物擬南芥中，其同源基因并無此表達模式。功能驗證進一步證實了這種進化保守性。表明WRI3 調(diào)控�；呛铣傻墓δ芸赡茉谇芽浦参镞M化早期就已形成，是茄科植物應(yīng)對蟲害的保守進化策略之一。

綜上，該研究團隊成功鑒定出調(diào)控�；巧锖铣傻年P(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子SlWRI3，系統(tǒng)解析了其在調(diào)控�；呛铣蛇^程的雙重調(diào)控機制。展示了初級代謝相關(guān)調(diào)控因子如何被重新利用以協(xié)調(diào)前體供應(yīng)與次級代謝產(chǎn)物的生成，加深了我們對植物代謝進化的理解，并為茄科作物抗蟲育種提供了靶點，助力綠色農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院博士后何琦瑜為該論文的第一作者，范鵬祥研究員為通訊作者。浙江大學(xué)喻景權(quán)院士、周艷虹教授、師愷教授、密歇根州立大學(xué)Robert Last教授對本研究提供了重要的指導(dǎo)和支持。感謝浙江大學(xué)楊峰峻老師，中科院昆明植物所郭晗老師給予的幫助。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)項目的資助。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-026-70439-7