莽草酸途径为植物初生代谢和次生代谢中的酚类代谢物提供前体。利用一种新型同位素异构体 MS/MS 方法，对完整拟南芥叶片中的碳通量进行测定，揭示了分枝酸与异分枝酸库之间出人意料的动态关系。13CO2 标记动力学表明，来源于叶绿体的莽草酸是一个主要的分流点，其中约三分之一从叶绿体转运出去。相比之下，分枝酸的小型代谢库主要定位于叶绿体内，并且周转迅速，在数分钟内标记率即超过 70%。
异分枝酸作为十字花目植物中水杨酸（SA）的前体，其摩尔含量比分枝酸高 50 倍，但标记速度较慢，并且似乎主要位于叶绿体外。在缺失异分枝酸输出蛋白的拟南芥高感病性突变体中，异分枝酸总量下降了 90%。非水分级进一步支持分枝酸代谢库主要定位于叶绿体，而异分枝酸则位于质体外。毛果杨（Populus trichocarpa）和本氏烟草（Nicotiana benthamiana）叶片中含有分枝酸，但仅含有痕量异分枝酸，这与其采用苯甲酰辅酶 A 途径合成 SA 相一致。
碳分配计算表明，在拟南芥叶片中，总分枝酸库约有三分之一被分流至异分枝酸。基于元素分析-同位素比质谱法和靶向同位素回收的整叶计算表明，在光合叶肉组织中，仅有总同化碳的 0.03%（5.27 pmol∙mg-1 D.W.∙min-1）进入莽草酸途径。相比之下，约 0.05%（7.75 pmol∙mg-1 D.W.∙min-1）进入 2-C-甲基-D-赤藓糖醇 4-磷酸（MEP）途径，该途径为光合色素和电子载体提供前体。
莽草酸、分枝酸和异分枝酸的区室化及其周转动态表明，叶肉组织对芳香族前体的持续需求与对 MEP 途径来源色素的需求相当。
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🏷️ 拟南芥 莽草酸途径 分枝酸 异分枝酸 水杨酸代谢 同位素示踪