水杨酸生物合成研究突破 - 水杨酸是世界上最常用的止痛药和消炎药阿司匹林的原料，最初从柳树树皮中发现，其衍生物水杨苷具有治疗作用 [2] - 水杨酸不仅是合成阿司匹林的关键分子，还在植物生物学中发挥重要防御激素作用 [3][20] - 科学家对水杨酸生物合成途径长期了解不全面，特别是PAL途径的研究存在空白 [8][20] 四川大学团队研究成果 - 四川大学张跃林团队在Nature发表研究，解析了植物中从苯甲酰辅酶A到水杨酸的三步生物合成途径 [4][5] - 该途径在种子植物中高度保守，为作物抗病机制研究提供分子基础 [5][6] - 研究以本氏烟草为模式植物，确定三个关键步骤：苯甲酰辅酶A生成苯甲酸苄酯、氧化为水杨酸苄酯、水解为水杨酸 [10][11] - 编码三种关键酶(BEBT、BBO、BSH)的基因广泛存在于多种植物中，包括柳树、杨树、大豆和水稻 [13] - 水稻基因敲除实验证实这些基因是水杨酸生物合成所必需的 [13] 其他相关研究 - 同期Nature还发表了浙江大学潘荣辉团队和浙江师范大学张可伟团队关于水杨酸生物合成的研究成果 [15][16][18] - 三项研究共同填补了水杨酸生物合成途径的长期空白，发现了三种关键酶 [20] 研究意义 - 为解析不同植物类群(特别是主要粮食作物)的抗病机制差异提供分子基础 [6][14] - 为培育抗病性增强的作物品种提供新方向和新靶点 [6][14]

水杨酸生物合成研究突破 - 浙江大学团队揭示水稻中水杨酸合成的PAL途径，鉴定出BEBT-BBH-BSE三步酶联反应模块，将苯甲酰辅酶A转化为水杨酸 [2][6] - 该模块在多种植物中具有进化保守性，填补了植物防御激素生物合成领域的知识空白 [8] - 四川大学团队同期发现PAL途径在种子植物中高度保守，为抗病作物育种提供分子基础 [9] - 浙江师范大学团队完整解析水稻PAL途径，证实其在大多数种子植物中的保守性 [10] 水杨酸的生物学意义 - 水杨酸作为植物激素已有4000多年应用历史，阿司匹林是其最著名的衍生物 [2] - 在植物免疫防御中发挥核心作用，协调病原体抵抗反应 [5] - 此前仅ICS途径被明确，PAL途径长期未完全解析 [6][13] - 三项研究共同破解了水杨酸生物合成途径的未解之谜 [14] 研究团队与发表信息 - 浙江大学潘荣辉、范鹏祥团队成果发表于Nature，共同第一作者为王玉康、宋书言、张文轩 [2][6] - 四川大学张跃林团队研究由刘亚楠、徐璐作为共同第一作者 [9] - 浙江师范大学张可伟团队与布鲁克海文国家实验室合作完成 [10] - 三项研究均于2025年7月23日同期发表在Nature期刊 [9][10][15][19]

水杨酸生物合成研究突破 - 水杨酸（SA）具有超过200年的药用历史，是阿司匹林的活性成分，同时也是植物防御激素[2] - 植物通过两条途径合成水杨酸：ICS途径（已解析）和PAL途径（此前未完全理解）[2] 四川大学张跃林团队发现 - 2025年7月23日在Nature发表研究，揭示水杨酸PAL合成途径在种子植物中高度保守[3][4] - 以本氏烟草为模型，发现水杨酸生物合成的三个关键步骤： 1) BEBT酶催化苯甲酰辅酶A与苯甲醇生成苯甲酸苄酯[4] 2) BBO酶羟基化苯甲酸苄酯生成水杨酸苄酯[4] 3) BSH酶水解水杨酸苄酯生成水杨酸[4] - BEBT、BBO、BSH基因在柳树、杨树、大豆和水稻等多种植物中广泛存在[6] - 通过水稻基因敲除实验证实OsBEBT、OsBBO和OsBSH为水杨酸合成必需基因[6] 同期其他重要研究 - 浙江大学潘荣辉团队和范鹏祥团队在Nature发表研究，揭示水稻中BEBT-BBH-BSE三步酶联反应模块[9][10] - 浙江师范大学张可伟团队与布鲁克海文国家实验室刘长军团队在Nature发表研究，完整解析水稻从苯甲酰辅酶A到水杨酸的合成途径[12][13] 研究意义 - 三项研究共同填补了水杨酸生物合成途径的长期空白[16] - 为解析不同植物类群（特别是粮食作物）抗病机制差异提供分子基础[4][7] - 为培育抗病性增强的作物品种提供了新方向和新靶点[4][7]

水杨酸生物合成研究突破 核心观点 - 三项独立研究同时解析了植物中水杨酸（SA）的PAL生物合成途径，填补了该领域长期空白 [18] - 发现PAL途径在大多数种子植物中高度保守，为作物抗病育种提供新靶点 [8][13][16] - 激活PAL途径可显著提升植物水杨酸水平及免疫能力 [9] 浙江师范大学张可伟团队研究 - 完整解析水稻从苯甲酰辅酶A到水杨酸的PAL途径四步反应链：OSD1催化肉桂酸→肉桂酰辅酶A→OSD2生成苯甲酸苄酯→OSD3羟基化为水杨酸苄酯→OSD4水解为水杨酸 [4][5][6] - 证实该途径在裸子植物分化前已形成，并在种子植物中广泛保留 [8] 四川大学张跃林团队研究 - 揭示PAL途径三步反应模块（BEBT-BBH-BSE），证明其在种子植物中的保守性 [12][13] - 为粮食作物抗病机制差异提供分子基础 [13] 浙江大学潘荣辉/范鹏祥团队研究 - 发现水稻中苯甲酰辅酶A→水杨酸的酯化-羟化-水解三步酶联反应 [15][16] - 验证该模块在农作物中的广泛保守性 [16] 行业意义 - 三项研究共同破解植物关键防御激素合成机制，为精准调控作物免疫提供新方向 [18] - 水杨酸合成途径的明确将推动抗病作物品种培育技术发展 [10][13][16]