近日，ThePlantCell在线背靠背发表三篇研究论文，共同揭示了糖基转移酶UGT76B1在植物系统获得性抗性（SAR：Systemicacquiredimmunity）中的关键作用，揭示了UGT76B1对SAR中重要的信号化合物N-hydroxy-pipecolicacid（NHP）进行糖基化修饰，从而负调控植物系统获得性抗性。
研究背景
植物在局部受到病原菌侵染后，会在整个植株水平上产生对病原菌第二次侵染的抗性，这种整体获得的抗性被称为植物系统获得性抗性（SAR）。早在上世纪，植物系统获得性抗性就被报道，但是其调控机制至今为止仍然研究的很少。年，在SAR中起着信使功能的化合物NHP终于被鉴定。NHP被*素单氧酶FMO1催化合成，在SAR的信号起始和放大中起着重要作用。在植物中，NHP可以被检测到存在很多代谢修饰，其中大部分是糖基化衍生物（NHP-Glc）。但是，这些衍生物在SAR中的作用仍然未知。同时，催化合成NHP-Glc的酶也没有被鉴定。年1月中旬，三篇同时发表的ThePlantCell的论文共同揭示了糖基转移酶UGT76B1是合成NHP-Glc的关键酶，并且报道了NHP-Glc在SAR中的重要作用。
主要研究结果
1月11日，不列颠哥伦比亚大学张跃林团队和德国哥廷根大学IvoFeussner率先在PlantCell发表文章，揭示了UGT76B1是催化NHP-Glc的酶，并且UGT76B1对SAR有负调控作用。
重点研究结论：
1.鉴定UGT76B1是催化NHP-Glc的酶
利用基因共表达网络，作者发现UGT76B1与NHP的合成酶FMO1是共表达的，推测UGT76B1是NHP-Glc的酶。于是，作者对UGT76B1的突变体进行了质谱检测，发现NHP-Glc在UGT76B1的突变体几乎不存在，暗示了UGT76B1对NHP-Glc合成的作用。为了进一步验证UGT76B1是催化NHP-Glc的酶。作者对UGT76B1进行了体外表达，并在体外验证了催化反应，最终确认UGT76B1的功能（图1）。图1UGT76B1在体外催化合成的NHP-Glc与体内检测到的NHP-Glc相同2.NHP可以在不同组织间移动
尽管NHP已经被确定为一个在SAR中有重要作用的分子，但是NHP是否能够作为一个移动的信号在不同组织间进行移动还不清楚。为了回答这个问题，作者在植物叶片中注射氘化的NHP，并最终检测到了NHP在不同组织间的移动（图2a,b）。图2NHP在不同组织间的移动并被糖基化成为NHP-Glc
真理只有一个，但是通往真理的道路是无穷无尽的。1月13日，同样是PlantCell,斯坦福大学ElizabethS.Sattely团队也揭示了类似的工作，但是鉴定UGT76B1的思路和方法略有不同。1.鉴定UGT76B1是催化NHP-Glc的酶在之前的研究中，作者发现本氏烟中不含有NHP，但是通过农杆菌介导的拟南芥ALD1和FMO1，作者成功地在本氏烟中打通了NHP的合成途径(图3a)。在瞬时表达ALD1和FMO1的烟草中是检测不到NHP-Glc的，为了探索哪个酶是催化NHP-Glc所必须的，作者对所有拟南芥的糖基转移酶在烟草上进行了瞬时表达，并对NHP-Glc进行了质谱检测，最终发现UGT76B1可以催化合成NHP-Glc（图3b,c,d）。
图3UGT76B1是催化合成NHP-Glc的酶
2.确认NHP-Glc在SAR中的作用利用作者建立的本氏烟研究体系，可以完全排除植物本身NHP和NHP-Glc的干扰，进而研究NHP和NHP-Glc本身在SAR中的功能。作者发现在表达UGT76B1后，本氏烟中的NHP含量几乎没有，而NHP-Glc的含量大大提高(图4b,c)。对叶片的接种结果表明（图4a，d）,NHP-Glc在系统获得性抗性中没有功能。图4NHP-Glc在SAR中没有作用同日，ThePlantCell发表了德国病理生化研究所AntonR.Sch?ffner团队的研究论文。作者通过分析FMO1突变体的转录组数据，发现UGT76B1在NHP前提Pip处理后高表达，但是在FMO1突变体中表达量不变，从而