Frontiers in plant science | 多组学联合分析揭示楸树木质素单体合成调控机制
文摘
科学
2022-06-29 20:36
河南
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高效和精准改良木材品质一直是林木遗传育种的重点。木材由由木质素、纤维素和半纤维素组成，其中木质素对木材力学性能和树木抗逆性起着重要作用。因此解析林木中木质素分布、合成和分子调控机制对林木材性改良具有重要意义。中国林科院林业所林木遗传育种国家重点实验室珍贵树种遗传改良课题组采用应拉木模型，结合转录组、蛋白质组和木质素合成相关代谢物检测，解析了楸树(Catalpa bungei) 木质素单体合成的潜在分子机制。研究发现：(1)楸树应拉木木质素单体合成途径中松柏醛含量显著高于对应木和正常木，含量分别是对应木和正常木的1.9倍和2.5倍。但松柏醇含量显著低于对应木，仅为对应木的41%，这可能是导致其木质素总量降低的原因。(2)发现NAC、HD-ZIP是调节楸树木质素单体合成途径的关键转录因子。(3)CAD基因在应拉木中呈现高转录水平和低蛋白水平的模式，相比于对应木其蛋白水平降低了16.38-19.20%。表明该基因可能受到转录后水平调控，其可能是导致木质素单体含量降低的潜在因素。最后提出了一种转录因子介导的木质素单体合成的新分子调控模式，对解析林木木质素代谢分子机制起到了推进作用。![]()
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研究成果发表在Frontiers in plant science上，题为 "Transcriptomic, proteomic, and metabolic profiles of Catalpa
bungei tension wood reveal new insight into lignin biosynthesis involving
transcription factor regulation (doi:10.3389/fpls.2021.704262)"。肖遥博士为论文第一作者，王军辉研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划(Grant No. 2016YFD0600101)和中国林业科学研究院基本科研业务费专项资金资助(CAFYBB2017ZY002)。
原文链接：
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8634757/
