東北林業(yè)大學(xué)在木材形成轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究方面取得進(jìn)展
近日,東北林業(yè)大學(xué)林木遺傳育種國家重點實驗室李偉研究組和姜立泉研究組合作,在植物學(xué)期刊Plant Physiology上在線發(fā)表題為“MYB transcription factor 161 mediates feedback regulation of Secondary wall-associated NAC-Domain 1 family genes for wood formation”的研究論文。李偉教授和姜立泉教授為通訊作者,林木遺傳育種國家重點實驗室在讀博士研究生王志鳳為di一作者。此項研究同時被選為Plant Physiology雜志11月的封面論文。
該研究揭示了PtrMYB161轉(zhuǎn)錄因子通過反饋調(diào)節(jié)木材形成調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)而影響楊樹木質(zhì)部纖維細(xì)胞發(fā)育、次生細(xì)胞壁加厚及木材化學(xué)組分合成,為利用分子育種技術(shù)進(jìn)行林木材性改良提供了新線索。
木材形成是一個復(fù)雜的發(fā)育過程,受到不同水平的分子網(wǎng)絡(luò)調(diào)控。在本團(tuán)隊的前期研究結(jié)果中,揭示了木材形成中關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子PtrSND1-B1介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(Lin et al 2013, Plant Cell),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)建PtrSND1-B1介導(dǎo)的木材形成多層級基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)木材形成過程存在轉(zhuǎn)錄因子-DNA互作和蛋白-蛋白互作共同決定的穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制,其中PtrMYB161位于該網(wǎng)絡(luò)的第三層,直接結(jié)合并激活5個木材組分合成酶基因的表達(dá)(Chen et al 2019, Plant Cell)。
新研究發(fā)現(xiàn),PtrMYB161基因在楊樹木質(zhì)部纖維細(xì)胞中高豐度表達(dá),過表達(dá)該基因?qū)е履举|(zhì)部纖維細(xì)胞數(shù)量減少且次生壁變薄,而導(dǎo)管細(xì)胞數(shù)量增加且次生細(xì)胞壁厚度沒有明顯變化。過表達(dá)PtrMYB161基因同時嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)基因植株的木材成分,使纖維素主要成分葡萄糖和半纖維素主要成分木糖含量各降低~50%,S(Syringyl)型木質(zhì)素降低~57%,而G(Guaiacyl)型木質(zhì)素增加~115%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),PtrMYB161通過直接結(jié)合并反饋調(diào)節(jié)木材形成多層級調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中位于di一層PtrSND1s家族成員和第二層PtrMYB021的表達(dá),進(jìn)而對整個木材形成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抑制。綜合分析以上結(jié)果表明,在木材形成多層級基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中,PtrMYB161發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活或抑制作用協(xié)同調(diào)控楊樹木材形成。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。