Plant Physiol | 国际竹藤中心高志民团队揭示竹子木质素生物合成的泛素化调控新机制

学术 2024-09-13 09:12 北京

竹子是重要的绿色可再生生物质资源，在保障我国木材安全，助力实现“双碳”目标、“以竹代塑”以及竹产区脱贫减困、乡村振兴等方面发挥着巨大作用。竹子因成材速度快、抗拉强度高、韧性和延性好等特性而成为木材的重要替代品之一。木质素是影响竹材利用的主要因素，因此加强对竹木质素生物合成及其调控机制的研究，对于实现人为调控木质素组分与含量，培育符合工业化利用的专用竹子新品种具有重要的现实意义。然而，竹子木质素生物合成的泛素化调控分子机制尚不清楚。

近日，国际竹藤中心高志民团队在Plant Physiology在线发表了题为“A hierarchical ubiquitination-mediated regulatory module controls bamboo lignin biosynthesis”的研究论文。该研究发现，PeKFB9介导的PePAL10泛素化对木质素生物合成起负调节作用。

通过构建了毛竹笋木质化过程中泛素组数据集，从中鉴定了一个Kelch重复结构域F-box蛋白PeKFB9，该蛋白能够泛素化并降解PePAL10，从而起负调控木质素的生物合成。同时，还鉴定了一个bZIP转录因子PebZIP28667，它能够结合PePAL10启动子并显著抑制其转录。最后，构建了一个泛素化介导的木质素生物合成的级联调控模型：PeKFB9-PePAL10/PebZIP28667-PePAL10，该模型对木质素生物合成起负调节作用。

图1 PeKFB9-PePAL10/PebZIP28667-PePAL10模块调控木质素生物合成

青岛农业大学园林与林学院讲师杨克彬（国际竹藤中心出站博士后）为论文第一作者，国际竹藤中心高志民研究员为论文通讯作者。国际竹藤中心硕士生李紫阳以及博士生朱成磊、刘燕、李慧和狄小琳也参与了该项研究。该研究还得到了中国林业科学研究院木材工业研究所任海青研究员和浙江农林大学宋新章教授的支持。该研究获得国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiae480

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247539495&idx=3&sn=28da429bc0891b51b5dedc3dcd547f13

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