CmMYC2–CmMYBML1 module orchestrates the resistance to herbivory by synchronously regulating the trichome development and constitutive terpene biosynthesis in Chrysanthemum

毛状体 生物 萜烯 食草动物 转录组 萜类 植物 生物合成 植物对草食的防御 生物化学 基因 基因表达
作者
Yaqin Guan,Jiang Li,You Wang,Guanhua Liu,Jia-Yi Wu,Hong Luo,Sumei Chen,Fadi Chen,Ülo Niinemets,Feng Chen,Yifan Jiang
出处
期刊:New Phytologist [Wiley]
卷期号:244 (3): 914-933 被引量:5
标识
DOI:10.1111/nph.20081
摘要

Summary Trichomes are specialized epidermal outgrowths covering the aerial parts of most terrestrial plants. There is a large species variability in occurrence of different types of trichomes such that the molecular regulatory mechanism underlying the formation and the biological function of trichomes in most plant species remain unexplored. Here, we used Chrysanthemum morifolium as a model plant to explore the regulatory network in trichome formation and terpenoid synthesis and unravel the physical and chemical roles of trichomes in constitutive defense against herbivore feeding. By analyzing the trichome‐related genes from transcriptome database of the trichomes‐removed leaves and intact leaves, we identified CmMYC2 to positively regulate both development of T ‐shaped and glandular trichomes as well as the content of terpenoids stored in glandular trichomes. Furthermore, we found that the role of CmMYC2 in trichome formation and terpene synthesis was mediated by interaction with CmMYBML1. Our results reveal a sophisticated molecular mechanism wherein the CmMYC2–CmMYBML1 feedback inhibition loop regulates the formation of trichomes (non‐glandular and glandular) and terpene biosynthesis, collectively contributing to the enhanced resistance to Spodoptera litura larvae feeding. Our findings provide new insights into the novel regulatory network by which the plant synchronously regulates trichome density for the physical and chemical defense against herbivory.
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