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林木遗传育种团队在杨树抗旱领域取得新进展

当杨树遭遇干旱时,它如何通过自身的"护肤系统"锁水保命?近日,我院林木遗传育种团队在植物学知名期刊《Plant Biotechnology Journal》(影响因子12.4)上发表了最新研究成果,揭示了杨树应对干旱胁迫的新型分子机制,为林木抗旱育种提供了重要的理论依据和基因资源。

该研究以杨树为材料,发现了一个名为PtrC2H2.2-6的转录因子在调控杨树抗旱性中发挥着关键作用。研究表明,这个转录因子如同一个"分子开关",通过调控角质和蜡质合成途径,影响杨树表皮保护层的形成,从而决定其抗旱能力的强弱。

研究取得以下重要发现:

1. 鉴定抗旱负调控因子。研究证实PtrC2H2.2-6是一个抗旱负调控因子。在干旱条件下,该因子过表达的杨树出现明显萎蔫,而通过RNAi技术降低其表达量的杨树则能保持较好的生长状态,表现出更强的抗旱性。

2.揭示分子调控通路。研究发现PtrC2H2.2-6能够直接结合并抑制角质蜡质合成途径中的关键基因PtrCYP86A7/A8的表达,从而影响保护性角质层的形成。这一发现阐明了杨树抗旱性的分子基础。

3.发现蛋白修饰调控机制。研究进一步揭示了激酶PtrPPK1通过磷酸化修饰促进PtrC2H2.2-6蛋白降解,从而解除其对蜡质合成基因的抑制,增强杨树的抗旱能力。

该项研究系统解析了PtrPPK1-PtrC2H2.2-6-PtrCYP86A7/A8模块在调控杨树抗旱性中的重要作用,不仅深化了我们对树木抗旱机制的认识,也为通过分子育种手段培育抗旱林木品种提供了新思路。

四川农业大学为论文第一单位,何方副教授担任通讯作者,硕士研究生赵九九、邓双莲和李豪为共同第一作者,四川农业大学万雪琴教授,陈良华副教授,杨汉波博士,黄金亮博士,王婷讲师参与了该研究工作。研究工作获得了国家自然科学基金和四川省科技支撑计划的资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70419

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