近日，我校林木遗传育种全国重点实验室曲冠证教授与姜廷波教授团队在知名学术期刊Plant Biotechnology Journal （中科院一区，IF=12.8）在线发表了题为“A MYB-Related Transcriptional Module Cooperatively Represses Xylem Development in Poplar”的研究论文。发现了一个负调控杨树次生木质部发育的新型转录模块“PagMYBR028–PagMYBR005–PagGRF12b”。研究表明，PagMYBR028与PagMYBR005通过蛋白互作协同抑制下游靶基因PagGRF12b的转录，进而调控叶片形态建成并抑制次生细胞壁的沉积。该研究成果不仅深化了人们对树木生长分子调控网络的理解，也为林木材质的定向遗传改良开辟了新路径。
木材是全球储量最丰富、应用最广的可再生自然资源和工业原料，不仅在碳循环中发挥关键作用，也是制浆造纸和建筑行业的重要材料。木材的形成源于维管形成层细胞的分裂、扩展与分化。维管形成层母细胞通过平周分裂向内产生木质部细胞、向外产生韧皮部细胞，从而驱动树木的径向生长。新形成的木质部细胞随后经历细胞扩张、次生壁沉积、木质化及程序性死亡等过程，最终形成成熟的木材组织。研究表明，木材形成受“NAC-MYB-次生壁合成基因”级联构成的多层级转录调控网络所精密调控。其中，MYB转录因子作为该网络的第二层调控因子，通过调控木质素生物合成相关酶编码基因，精准控制次生壁组分。然而，目前对MYB家族的研究多集中于R2R3-MYB亚族，而MYB-related亚家族在木本植物中的功能仍缺乏系统认识。
研究首次揭示了MYB-related亚族成员在木本植物次生生长中的调控功能，拓展了植物MYB转录因子家族的功能认知，所发现的PagMYBR028-PagMYBR005-PagGRF12b调控模块完善了木材形成的转录调控网络，为解析木本植物次生生长调控的进化差异提供了新的研究视角。在育种应用层面，该模块的关键基因可作为分子编辑的精准靶点，通过微调调控效应定向改良杨树的生长速率和木材品质，为速生优质用材林新品种培育提供重要的基因资源。
PagMYBR028–PagMYBR005–PagGRF12b模块参与调控杨树木材形成
东北林业大学林学院博士研究生樊高锋和姜嘉慧为论文共同第一作者，东北林业大学林学院曲冠证教授和姜廷波教授为该研究工作的共同通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.70745
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