Jasmonates (JAs) are important phytohormones that regulate plant tolerance to biotic and abiotic stresses, and developmental processes. Distinct JAs in different plant lineages activate a conserved signaling pathway that mediates these responses: dinor-12-oxo-phytodienoic acid (dn-OPDA) isomers in bryophytes and lycophytes, and JA-Ile in most vascular plants. In many cases, the final responses triggered by these phytohormones depend on the accumulation of specialized metabolites. To identify compounds regulated by the dn-OPDA pathway in the liverwort Marchantia polymorpha, untargeted metabolomic analyses were carried out in response to wounding, a stress that activates the dn-OPDA pathway. A previously unreported group of molecules was identified from these analyses: dn-OPDA-amino acid conjugates (dn-OPDA-aas). Their accumulation after wounding and herbivory was confirmed by targeted metabolic profiling in Marchantia and in all species in which we previously detected dn-iso-OPDA. Mutants in GRETCHEN-HAGEN 3A (MpGH3A) failed to accumulate dn-OPDA-aa conjugates and showed a constitutive activation of the OPDA pathway and increased resistance to herbivory. Our results show that dn-iso-OPDA bioactivity is reduced by amino acid conjugation. Therefore, JA conjugation in land plants plays dichotomous roles: jasmonic acid conjugation with isoleucine (Ile) produces the bioactive JA-Ile in tracheophytes, whereas conjugation of dn-iso-OPDA with different amino acids deactivates the phytohormone in bryophytes and lycophytes.

中文翻译：

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Dinor-12-oxo-phytodienoic acid 与氨基酸的偶联抑制了其在 Marchantia polymorpha 中的植物激素生物活性


茉莉酸酯 （JAs） 是重要的植物激素，可调节植物对生物和非生物胁迫以及发育过程的耐受性。不同植物谱系中的不同 JAs 激活介导这些反应的保守信号通路：苔藓植物和石松植物中的 dinor-12-oxo-phytodienoic acid （dn-OPDA） 异构体，以及大多数维管植物中的 JA-Ile。在许多情况下，这些植物激素触发的最终反应取决于特殊代谢物的积累。为了鉴定地钱 Marchantia polymorpha 中受 dn-OPDA 通路调节的化合物，对伤口进行了非靶向代谢组学分析，这是一种激活 dn-OPDA 通路的应激。从这些分析中鉴定出一组以前未报道的分子：dn-OPDA 氨基酸偶联物 （dn-OPDA-aas）。它们在受伤和食草后积累通过在 Marchantia 和我们之前检测到 dn-iso-OPDA 的所有物种中的靶向代谢分析得到证实。GRETCHEN-HAGEN 3A （MpGH3A） 中的突变体未能积累 dn-OPDA-aa 偶联物，并显示出 OPDA 通路的组成型激活和对食草的抵抗力增加。我们的结果表明，氨基酸偶联降低了 dn-iso-OPDA 的生物活性。因此，陆地植物中的 JA 偶联起着二分作用：茉莉酸与异亮氨酸 （Ile） 的偶联在气管植物中产生具有生物活性的 JA-Ile，而 dn-iso-OPDA 与不同氨基酸的偶联使苔藓植物和石松植物中的植物激素失活。