植物受到损伤后会生成植物激素茉莉酸类物质，并启动防御应答。茉莉酸类物质的体内浓度通过代谢失活进行严格调控，其分子机制对于适当控制植物防御应答的启动和终止时机至关重要。此前学界一直认为，茉莉酸失活导致防御应答终止是通过12位羟基化，即生成12-羟基茉莉酸（12-OH-JA）来实现的。
日本东北大学研究生院理学研究科的上田实教授、松本幸太郎研究生等人的研究团队，与北海道大学研究生院农学研究院的松浦英幸教授等人经过共同研究发现，拟南芥中的主要失活产物并非12-OH-JA，而是11-OH-JA。这一发现更新了长期以来茉莉酸的代谢认知。相关成果已发表在《Nature Communications》的网络版上。
图1. 研究概要图（供图：东北大学）
研究团队高纯度化学合成了具有天然立体化学构型的11-OH-JA。11-OH-JA与12-OH-JA结构相似，在既往分析条件下难以明确区分两者，但通过使用标准物质，研究团队建立了能够明确分离并定量11-OH-JA和12-OH-JA的分析条件。
运用上述分析法，研究团队对受损拟南芥叶片中的茉莉酸代谢物进行了随时间变化的测定。结果显示，11-OH-JA在受损后大量积累，在受损后300分钟时成为超过12-OH-JA的主要羟基化代谢产物。
此外，研究团队使用JOX酶进行试管内反应，证实JOX酶将茉莉酸转化为11-OH-JA，而几乎不生成12-OH-JA。同时，在植物JOX基因被破坏的突变体中，11-OH-JA的积累大幅减少。
这些结果表明，JOX酶并非如以往学说认定的生成12-OH-JA，而是主要生成11-OH-JA的酶。同时研究还表明，11-OH-JA不形成COI1-JAZ受体复合物，是一种不激活茉莉酸信号的失活代谢产物。
基因表达分析提示，CYP94酶途径参与受损后早期的茉莉酸应答调控，而JOX酶介导的11-OH-JA生成途径则参与更后期的应答调控。推测植物通过时序性启用多条代谢通路，精准调控防御应答的强度与持续时长。
既往观点认为茉莉酸被JOX酶转化为12-OH-JA，但此次研究阐明JOX1～4酶主要将茉莉酸转化为11-OH-JA。另一方面，12-OH-JA被认为主要由JA-Ile经CYP94酶群氧化后水解生成。
今后，研究团队将通过研究其在病原菌感染、干旱、盐胁迫等不同环境胁迫下的作用方式，有望阐明植物胁迫应答调控的通用机制。如果能够人为调控茉莉酸信号的终止机制，则有望开发出在增强作物防御应答的同时抑制生长受阻的新型植物保护技术和农业应用。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：(3R,7S)-11-hydroxy-jasmonic acid is a major oxidative shunt product of jasmonic acid catabolism in Arabidopsis thaliana
DOI：10.1038/s41467-026-73528-9
