植物重要次生代谢物（包括植物抵御病原菌的植保素、植物抗虫的次生代谢物、以及重要药用次生代谢物）生物合成的分子调控机制

主要研究内容和成果：

1）通过10余年的努力，绘制了目前烟草属植物最为精细的抗赤星病菌（链格孢菌）的防御反应网络。 宿主植物可以激活茉莉酸、乙烯、脱落酸和活性氧信号，以及NaWRKY70、NaWRKY3、NaERF1B-like等多个转录因子，使植物高水平积累植保素scopoletin、scopolin和capsidiol等提高植物对链格孢菌的抗病性。

2）发现了药效分子scopoletin和scopolin其实是烟草属植物产生的重要的抗病植保素，首次发现并揭示了植物激素茉莉酸和乙烯通过NaWRKY70和NaERF1B协同调控烟草合成东莨菪素的分子机制，并发现NaWRKY70是一个同时调控两种抗性激素-茉莉酸和脱落酸合成的关键因子。

3）克隆获得多个新的抗虫蛋白基因-蛋白酶抑制剂，NaKTI2，NaMLP，NaPI-like；并揭示它们被茉莉酸、乙烯和WRKY类转录因子复杂的网状调控机制。

4）研究了植物中防御与生长的权衡机制。其中NaERF_IDOG是JA控制防御反应和抑制生长的关键调控因子，NaARF5是生长素抑制抗虫化合物尼古丁的重要因子。利用基因编辑创制NaARF5的突变体，可以得到抗性更高，但是不影响生长的植物。

   

071010-生物化学与分子生物学

植物化学防御的分子调控
植物与病原菌互作的分子机理
植物次生代谢的分子调控

2004-09--2008-05   德国马普化学生态研究所（博士学位由Friedrich-Schiller University授予）   植物分子生物学和遗传学博士学位
1998-09--2003-06   中国科学院植物研究所（北京）   细胞生物学硕士学位
1994-09--1998-07   兰州大学生物系基地班   生物化学学士学位

   

2011-11~现在, 中国科学院昆明植物研究所, 研究员
2008-11~2011-11,德国马普陆地微生物研究所, 博士后

高级植物分子生物学
核酸
蛋白
病害胁迫
核酸和蛋白
植物病害胁迫
生物大分子

   

1.Zhao L, Song N, Wang L* and Wu J.* (2026) ERF transcription factor NaERFIDOG regulates JA-induced defense and growth inhibition in Nicotiana attenuata upon Alternaria alternata infection. Plant Biotechnology Journal ( https://doi.org/10.1111/pbi.70703)

2.Tang J, Li Y, Ma S, Su X, Wu J.* and Wang L*. (2026) Jasmonate promotes tuber formation under elevated temperatures by repressing SP5G. Environmental and Experimental Botany, Volume 243, https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2026.106338.

3.Yang M, Tong A, Wang L* and Wu J.* (2026) Auxin-induced nicotine inhibition is mediated by NaARF5 through the suppression of NaERF1-like expression and interaction with NaERF1-like in Nicotiana attenuata. Plant Biotechnology Journal 24 (4): 2642-2656. https://doi.org/10.1111/pbi.70524

4.Tong A, Li R, Cha X, Wang B, Wang L* and Wu J.* (2026) Transcriptional activation of NaNAC72 suppresses nicotine biosynthesis in DNA methyltransferase NaDRM2-like2 mutants of Nicotiana attenuata. Plant Biotechnology Journal 24 (4): 2012-2014 https://doi.org/10.1111/pbi.70425

5.Tong A., Wang B.* and Wu J.* (2025) DNA methylation valley as a distinguishing feature occurs in root-specific expressed nicotine-related genes in Nicotiana attenuata. Front. Plant Sci. 16:1647622. doi: 10.3389/fpls.2025.1647622

6.Zhao L., Liu J., Wang L.* and Wu J.* (2025) MYC2a/b-regulated protease inhibitors in defense against Spodoptera litura in Nicotiana attenuata. Plant Cell Reports. (2025) 44:291. doi: 10.1007/s00299-025-03676-7

7.Ma L., Song N., Duan Q., Du W., Li X., Jia W., Cui G., Wang J.* and Wu J.*(2024) JA/ethylene and NaWRKY6/3 regulated Alternaria resistance depends on ethylene response factor 1B-like in Nicotiana attenuata. Journal of Experimental Botany. 75(20):6593-6608. https://doi.org/10.1093/jxb/erae320.

8.Song N. and Wu J.* (2024) NaWRKY70 is a key regulator of Nicotiana attenuata resistance to Alternaria alternata through regulation of phytohormones and phytoalexins biosynthesis. New Phytologist. 242(3): 1289-1306. DOI: 10.1111/nph.19647

9.Song N. and Wu J.* (2024) Synergistic induction of phytoalexins in Nicotiana attenuata by JA and ethylene signaling mediated by NaWRKY70. Journal of Experimental Botany. 75(3): 1063-1080. https://doi.org/10.1093/jxb/erad415.

10.Xu Z., Zhang S., Wu J.* (2023) NaWRKY3 is a master transcriptional regulator of the defense network against brown spot disease in wild tobacco. Journal of Experimental Botany. 71(14): 4169-4188. https://doi.org/10.1093/jxb/erad142, PMID: 37094831.

已指导学生

孙欢欢  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

李建  硕士研究生  085238-生物工程  

程俊斌  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

张书婷  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

宋娜  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

徐贞  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

程俊斌  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

梁永鑫  硕士研究生  085238-生物工程  

王洁琳  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

李荣平  硕士研究生  086000-生物与医药  

佟阿慧  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

汤金香  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

谢雨彤  硕士研究生  086000-生物与医药  

杨米云  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

王河宇  硕士研究生  086000-生物与医药  

现指导学生

杨茂  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

赵陆滟  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

张建铎  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

王紫莹  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

何欣妍  硕士研究生  086000-生物与医药  

王剑柘  硕士研究生  086000-生物与医药  

秦家美  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

高顺仙  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学