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Von Methionin abgeleitete Glucosinolate gehören zu einer Klasse pflanzlicher Sekundärmetaboliten, die als chemoprotektive Verbindungen bei biotischen Abwehrreaktionen von Pflanzen dienen und zudem starke antikanzerogene Eigenschaften aufweisen, die der menschlichen Gesundheit zugutekommen. Bei einem Screening auf das Transaktivierungspotenzial verschiedener Transkriptionsfaktoren gegenüber Genen der Glucosinolat-Biosynthese konnten wir das Gen HAG1 (HIGH ALIPHATIC GLUCOSINOLATE 1, auch als MYB28 bezeichnet) als positiven Regulator aliphatischer, von Methionin abgeleiteter Glucosinolate identifizieren. Sowohl der Gehalt an aliphatischen Glucosinolaten als auch die Transkriptspiegel von Biosynthesegenen aliphatischer Glucosinolate waren in Gain-of-Function-Mutanten erhöht und in HAG1-RNAi-Knockdown-Mutanten vermindert. Die Pro(HAG1):GUS-Expressionsanalyse zeigte eine starke HAG1-Promotoraktivität in generativen Organen und reifen Blättern von A. thaliana-Pflanzen, den Hauptakkumulationsorten aliphatischer Glucosinolate. Mechanische Reize wie Berührung oder Verwundung induzierten vorübergehend die HAG1/MYB28-Expression in Infloreszenzen blühender Pflanzen, und eine HAG1/MYB28-Überexpression reduzierte die Insektenfitness, wie Gewichtszunahme-Assays mit dem generalistischen herbivoren Lepidopteren Spodoptera exigua zeigten. Die Expression von HAG1/MYB28 wurde durch Glukose signifikant induziert, was auf einen neuartigen transkriptionellen Regulationsmechanismus zur Integration der Kohlenhydratverfügbarkeit bei biotischen Herausforderungen hinweist. Wir stellen die Hypothese auf, dass HAG1/MYB28 ein neuartiger Regulator der aliphatischen Glucosinolat-Biosynthese ist, der die Reaktion auf biotische Herausforderungen steuert.
Gigolashvili et al. (Fri,) untersuchten diese Frage.