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近日，北京林业大学生物科学与技术学院康向阳教授团队在杨树叶片叶绿素合成分子调控机制方面取得了重要进展。研究成果以题为"CCT39
Transcription Factor Promotes Chlorophyll Biosynthesis and
Photosynthesis in Poplar"的论文，发表在国际权威生物学一区TOP期刊《Plant, Cell &
Environment》上。该论文揭示了杨树中CCT39促进叶绿素合成和光合作用，及其在核质互作的分子机制。叶绿素作为光合作用和能量传递的基石，其合成对植物的生长和发育至关重要。研究发现，在杨树中过表达PpnCCT39基因时，叶绿素含量增加、光合作用增强，且叶片出现皱缩、叶面积增大、叶片生物量增加等表型变化，同时地径显著增加（图1）。图1 PpnCCT39过表达杨树株系的表型特征对比为了探究PpnCCT39的调控机制，利用RNA-seq和ChIP-seq关联分析，成功筛选出了PpnCCT39的下游调控靶基因。进而通过Y1H、Dual
Luc及EMSA等实验手段，证明了PpnCCT39能够直接激活三个与叶绿素合成和光合作用密切相关的基因PagHO1、PagLIL3和PagPYG7的表达，从而促进它们的转录。并通过Y2H、Co
IP、Pull
Down及BiFC等实验，揭示了PpnCCT39能分别与定位于液泡和线粒体中的PagRD19和PagATP2蛋白发生相互作用，且这些互作均发生在叶绿体中。揭示了杨树中PpnCCT39调控叶绿素合成和光合作用，且在核质互作中发挥关键作用的分子机制（图2），为通过分子设计育种调控叶绿素合成、提升光合作用效率等提供了新的思路。![]()
图2 PpnCCT39调控叶绿素合成和光合作用，且在核质互作中发挥关键作用
北京林业大学生物科学与技术学院博士研究生陈浩为论文第一作者，康向阳教授为论文通讯作者。中国农业科学院作物科学研究所武文琦助理研究员、我校教师杜康讲师、杨珺副教授也对该项研究做出了重要贡献。此项研究得到了“十四五”国家重点研发计划课题“林木三倍体高效诱导技术研究”（2021YFD2200105）的支持。https://doi.org/10.1111/pce.15329
