UDP‐葡萄糖基转移酶72B1催化单木酚的葡萄糖结合，并且对拟南芥的正常细胞壁木质化至关重要

自1970年代以来，单木酚的糖基化在陆地植物中被发现广泛存在。然而，单木酚糖基化是否对细胞壁木质化至关重要，以及其作用机制依然未知。在此，我们报道了一个突变体ugt72b1，其花茎中出现加重和异位木质化伴随生长停滞和花青素积累。组织化学测试和硫酸解离分析证实了ugt72b1突变体中增强的木质化和增加的木质素生物合成。UDP-糖基转移酶UGT72B1的功能缺失是导致木质化表型的原因，这在互补实验中得到了证实。酶活性分析表明，UGT72B1能够催化单木酚，特别是香豆醇和香豆醛的葡萄糖结合，这通过分析UGT72B1转基因植物的单木酚葡萄糖苷得到了证实。此外，UGT72B1基因在年轻茎组织中，尤其是在木质部组织中高度表达。然而，UGT72B1的同源物UGT72B2和UGT72B3对单木酚的酶活性较弱，且在茎组织中的表达较弱。转录组分析显示，UGT72B1基因敲除导致与单木酚生物合成、木质素聚合和细胞壁相关转录因子相关的基因转录水平显著增加，这在定量实时PCR实验中得到了证实。这些结果提供了证据，表明UGT72B1催化的单木酚糖基化对于正常的细胞壁木质化是必需的，从而为细胞壁发育和细胞壁木质化的分子机制提供了洞见.