Nat commun | 上海科大黄金泉团队发现棉花巧设“细胞外化工厂”，升级抗虫防病武器库

本文研究了棉花在不同器官中合成不同防御性萜类化合物的机制。背景方面，棉花通过合成特异性代谢产物抵御病虫害，但其绿色器官中从棉酚转向合成半棉酚酮和螺旋体的代谢转换机制未知。研究目的为揭示这一转换开关的关键蛋白及其作用机制。结论表明，Dirigent蛋白基因GhDP1_A1/A2是控制该转换的总开关，其与醛酮还原酶GhAKR13D2_A3在细胞外空间协同催化半棉酚生成半棉酚酮，这种细胞外化工厂策略避免了自身细胞损伤。基因敲除实验证实，该机制对棉花抵抗棉铃虫、草地贪夜蛾及多种真菌病原体具有广谱防御作用，体现了植物进化中的分区防御智慧。