Jasmonates (JAs) are a family of oxylipin phytohormones regulating plant development and growth and mediating ‘defense versus growth’ responses. The upstream JA biosynthetic precursor cis-(+)-12-oxo-phytodienoic acid (cis-OPDA) acts independently of CORONATIVE INSENSITIVE 1 (COI1)-mediated JA signaling in several stress-induced and developmental processes. However, its perception and metabolism are only partially understood. A few years ago, a low abundant isoleucine analog of the biologically active JA-Ile, OPDA-Ile, was detected years ago in wounded leaves of flowering plants, opening up the possibility that conjugation of cis-OPDA to amino acids might be a relevant mechanism for cis-OPDA regulation. Here, we extended the analysis of amino acid conjugates of cis-OPDA and identified naturally occurring OPDA-Val, OPDA-Phe, OPDA-Ala, OPDA-Glu, and OPDA-Asp accumulating in response to biotic and abiotic stress in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). The OPDA-amino acid conjugates displayed cis-OPDA-related plant responses in a JA-Ile-dependent manner. We also showed that the synthesis and hydrolysis of cis-OPDA amino acid conjugates are mediated by members of the amidosynthetase GRETCHEN HAGEN 3 (GH3) and the amidohydrolase INDOLE-3-ACETYL-LEUCINE RESISTANT 1 (ILR1)/ILR1-like (ILL) families. Thus, OPDA amino acid conjugates function in the catabolism or temporary storage of cis-OPDA in stress responses instead of acting as chemical signals per se.

中文翻译：

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茉莉酸酯前体 cis-OPDA 的酰胺偶联物在植物胁迫反应期间调节其体内平衡


茉莉苷 （JA） 是氧磷脂植物激素的一个家族，可调节植物发育和生长并介导“防御与生长”反应。上游 JA 生物合成前体顺式 （+）-12-氧代-植物二烯酸 （cis-OPDA） 在几个应激诱导和发育过程中独立于冠状不敏感 1 （COI1） 介导的 JA 信号传导发挥作用。然而，人们对它的感知和新陈代谢仅部分了解。几年前，在开花植物的受伤叶子中检测到一种生物活性 JA-Ile 的低丰度异亮氨酸类似物 OPDA-Ile，这为顺式-OPDA 与氨基酸的结合可能是顺式-OPDA 调节的相关机制提供了可能性。在这里，我们扩展了对顺式-OPDA 的氨基酸偶联物的分析，并确定了天然存在的 OPDA-Val、OPDA-Phe、OPDA-Ala、OPDA-Glu 和 OPDA-Asp 响应拟南芥 （Arabidopsis thaliana） 中的生物和非生物胁迫而积累。OPDA 氨基酸偶联物以 JA-Ile 依赖性方式表现出顺式 OPDA 相关植物反应。我们还表明，顺式-OPDA 氨基酸偶联物的合成和水解是由酰胺合成酶 GRETCHEN HAGEN 3 （GH3） 和酰胺水解酶吲哚-3-乙酰亮氨酸耐药 1 （ILR1）/ILR1 样 （ILL） 家族的成员介导的。因此，OPDA 氨基酸偶联物在应激反应中顺式-OPDA 的分解代谢或临时储存中发挥作用，而不是本身充当化学信号。