Regulation of growth-defense balance by the JASMONATE ZIM-DOMAIN (JAZ)-MYC transcriptional module.
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DOI：
10.1111/nph.14638
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发表时间：
2017-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Howe GA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Major IT;Yoshida Y;Campos ML;Kapali G;Xin XF;Sugimoto K;de Oliveira Ferreira D;He SY;Howe GA
植物激素茉莉酸(JA)促进茉莉酸ZIM结构域(JAZ)蛋白的降解，以解除对执行JA反应的各种转录因子(TF)的抑制。然而，关于Jaz-Tf相互作用之间的组合复杂性如何维持对生长、发育、繁殖和免疫的众多方面的控制，人们知之甚少。我们使用功能缺失突变来定义核心JA信号通路中的上位性相互作用，并研究MYC转录因子在拟南芥JA反应中的贡献。Jaz五倍体突变体(JazQ)中的结构性JA信号在很大程度上被阻止JA合成或感知的突变所消除。JazQ和一个JazQ myc2 myc3 MYC4八重突变体的比较验证了MYC2/3/4在根生长、叶绿素降解和对病原菌丁香假单胞菌的敏感性方面的已知功能。我们发现，MYC-TFS还能抑制Jazq叶片对昆虫食草性的增强抗性和抑制其叶片的生长。上位性转录图谱反映了这些表型，并进一步表明三萜类生物合成和硫代葡萄糖苷分解代谢基因在JazQ中上调，独立于MYC TF。我们的研究强调了遗传上位性对解开Jaz-Tf相互作用的复杂性的作用，并证明MYC Tf对Jaz可抑制的转录层次施加主控，该层次调控生长-防御平衡。另请参阅Wasternack对本文的评论，215：1291-1294。
The plant hormone jasmonate (JA) promotes the degradation of JASMONATE ZIM‐DOMAIN (JAZ) proteins to relieve repression on diverse transcription factors (TFs) that execute JA responses. However, little is known about how combinatorial complexity among JAZ–TF interactions maintains control over myriad aspects of growth, development, reproduction, and immunity. We used loss‐of‐function mutations to define epistatic interactions within the core JA signaling pathway and to investigate the contribution of MYC TFs to JA responses in Arabidopsis thaliana. Constitutive JA signaling in a jaz quintuple mutant (jazQ) was largely eliminated by mutations that block JA synthesis or perception. Comparison of jazQ and a jazQ myc2 myc3 myc4 octuple mutant validated known functions of MYC2/3/4 in root growth, chlorophyll degradation, and susceptibility to the pathogen Pseudomonas syringae. We found that MYC TFs also control both the enhanced resistance of jazQ leaves to insect herbivory and restricted leaf growth of jazQ. Epistatic transcriptional profiles mirrored these phenotypes and further showed that triterpenoid biosynthetic and glucosinolate catabolic genes are up‐regulated in jazQ independently of MYC TFs. Our study highlights the utility of genetic epistasis to unravel the complexities of JAZ–TF interactions and demonstrates that MYC TFs exert master control over a JAZ‐repressible transcriptional hierarchy that governs growth–defense balance. See also the Commentary on this article by Wasternack, 215: 1291–1294.
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