中国林科院“十三五”国家自然科学基金项目优秀成果汇编报道36

——揭示毛白杨PtoWRKY40介导的木质素生物合成新通路及对逆境胁迫的响应机制
揭示毛白杨PtoWRKY40介导的木质素生物合成新通路及对逆境胁迫的响应机制
New regulatory model of thePtoWRKY40-mediated network for controlling of lignin biosynthesis and the response mechanism to drought stress in poplar
我国森林覆盖率低，木材供求矛盾突出，迫切需要营造速生优质人工林，加速木材品质性状遗传改良、木材形成机理的研究可以为培育速生优质林木提供理论指导。
中国林科院华北林业实验中心李少锋副研究员在国家自然科学基金（批准号：31770705和31400570）的连续资助下，开展了毛白杨PtoWRKY40基因调控次生壁发育和木质素合成的分子机理研究。研究发现PtoWRKY40基因在毛白杨未成熟木质部和形成层中的表达量高，初步表明该基因可能在木质部发育中起重要作用。拟南芥原生质体的转录激活/抑制实验及杨树转基因研究表明PtoWRKY40可能是影响杨树木质部发育和次生生长的负调控因子。PtoWRKY40能够直接结合到木质素合成相关基因PtoCCoAOMT1和Pto4CL3的启动子上，负调控PtoCCoAOMT1和Pto4CL3的表达。研究进一步发现，逆境响应因子PtoSOD4蛋白能与PtoWRKY40发生相互互作，并且在PtoSOD4的作用下，缓解了PtoWRKY40负调节PtoCCoAOMT1和Pto4CL3表达的能力，从而促进了PtoCCoAOMT1和Pto4CL3表达，增强了转基因杨树对逆境胁迫的适应性。
该研究揭示了毛白杨PtoWRKY40介导的木质素生物合成新通路，揭示了PtoWRKY40可能通过与PtoSOD4互作从而提高杨树抗逆性的新机制，为阐明杨树次生壁形成的分子机制以及林木优质、抗逆分子设计育种提供了重要依据。相关研究成果在BMC Genetics等期刊发表。
中国林科院科技处 2021-03-18

关键词 自然科学基金  科技成果  科技创新  遗传育种  毛白杨  木质素  生物合成  基因调控  图片