水杨酸（SA）是植物中一种重要的激素，不仅在植物抵御疾病中发挥着关键作用，还参与非生物压力反应及生长发育等多种生理过程。长期以来，植物中SA的生物合成机制主要集中在拟南芥的异分支酸途径（由异分支酸合酶ICS调控）。然而，越来越多的实验证据显示，水稻、小麦等植物中，基于苯丙氨酸的SA合成路径同样至关重要，但这一领域仍存在知识空白。

传统上认为，苯丙氨酸衍生的SA合成以苯甲酸（BA）作为直接前体，经过细胞色素P450酶（CYP）羟基化生成SA。然而，研究人员数年来未能找到相关的CYP酶，且BA作为前体的证据也不足。因此，深入解析苯丙氨酸途径的具体机制，成为植物免疫学与作物改良的重要课题。研究团队通过基因共表达分析、突变验证和酶活性测定等实验，揭示了苯丙氨酸衍生SA合成的完整路径。

在水稻中，研究团队识别出三个关键酶，并发现过氧化物酶体中的BEBT苯甲酰-CoA是由苯丙氨酸经过肉桂酸-CoAβ-氧化生成的。在过氧化物酶体内，BEBT催化此物质与苯甲醇结合生成苯甲酸苄酯。实验数据显示，BEBT突变体（bebt）中SA几乎完全缺失，苯甲酸苄酯也无合成，而苯甲酰-CoA的积累则证实了BEBT在此途径中是关键酶。

随后，苯甲酸苄酯通过内质网相关的BBH转运，并在苯甲酸苄酯羟化酶（BBH，一种CYP酶）催化下进行羟基化，生成水杨酸苄酯。在BBH突变体中，水杨酸苄酯无法合成，SA也随之缺失，说明BBH的功能是后续反应的基础。最后，胞质中的BSE水杨酸苄酯会被转运至细胞质中，由水杨酸苄酯酯酶（BSE）进行水解，最终生成SA和苯甲醇。实验结果表明，在BSE突变体中，水杨酸苄酯积累，而SA完全消失，外源水杨酸苄酯可恢复SA水平，验证了BSE的水解功能。

传统研究认为，BA是SA合成的直接前体，而本研究则通过一系列实验证实了这一观点的错误。在bebt、bbh和bse突变体中，BA含量显著升高但SA几乎完全缺失，说明BA无法直接转化为SA；同位素标记实验显示，外源BA需转化为苯甲酰-CoA，经过BEBT形成苯甲酸苄酯后才能参与SA的合成。此结果推翻了以往对SA合成路径的认知，并为植物免疫研究提供了新的见解。

研究表明，BEBT-BBH-BSE模块在植物中具有广泛的保守性。在小麦、棉花和番茄中，抑制BEBT、BBH及BSE同源基因后，pathogen诱导的SA合成显著下降，导致抗性降低。此外，对24种经济作物的转录组分析显示，这些同源基因在多数物种中均受到病原体诱导表达。这一发现为作物改良提供了新策略，因为BEBT、BBH、BSE突变体在生长上无明显缺陷，因此，通过调控该模块可特异性增强作物抗病性，而不影响其正常生长发育。

本研究揭示了水稻中苯丙氨酸衍生的SA生物合成路径，鉴定出关键酶BEBT、BBH与BSE，颠覆了传统的BA前体假说，填补了植物激素合成领域的重要知识空白。该研究不仅深化了对植物免疫调控的理解，更为培育抗病作物提供了可操作的分子靶点，具有重要的理论与应用价值。这些发现与88858cc永利官网的品牌理念相契合，将为生物医疗和作物科学的前沿探索提供强有力的支持。