东北林业大学
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东北林业大学：普通本科
高校类型：农林类
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近日，我校生命科学学院许志茹教授课题组与林学院刘关君课题组合作在知名学术期刊Plant Biotechnology Journal(中科院一区TOP期刊，IF5=12.1)在线发表了题为PtrVINV2is dispensable for cellulose synthesis but essential for salt tolerance inPopulus trichocarpaTorr. and Gray的研究论文。该研究揭示了杨树液泡转化酶PtrVINV2在杨树木材形成和耐盐性中发挥的功能。
森林每年能吸收约四分之一的人类活动所排放的二氧化碳，木材是森林碳汇的主要形式之一。土壤盐渍化是影响杨树存活和生长的主要限制因素之一，对木材生产具有严重威胁。木材是树木中固碳的主要组织，其碳源来自光合作用产生的蔗糖。蔗糖转化为木材涉及复杂的代谢途径，其中，蔗糖水解反应是蔗糖转换成其他物质的第一步，而此过程蔗糖转化酶发挥至关重要的作用。液泡转化酶(VINV)是植物转化酶的重要一种，其在木本植物尤其是在木材形成中的作用尚不明确。此外，已有研究表明该酶还在非生物胁迫中发挥重要作用。
该研究通过创制杨树突变体和过量表达材料并结合木材显微结构分析表明，VINVs参与了次生木质部的发育;表现为突变体木质部宽度和细胞层数均显著减少，间苯三酚-HCl染色结显示突变体自第4 IN起染色强度低于野生型;对木材组分测定结果表明，半纤维素含量增加，木质素含量减少，纤维素含量则保持稳定。转录组测定及分析后发现，PtrVINV2表达的改变引起了半纤维素和木质素合成相关基因表达的变化。同时还发现细胞分裂素、油菜素内酯、茉莉酸和水杨酸信号转导途径的基因显著富集，表明PtrVINV2可能通过激素信号调控次生木质部的发育。对突变体进行盐敏感性测试发现，与野生型相比，突变体出现叶绿素含量降低、萎蔫、生长受到抑制等现象。进一步分析显示，PtrVINV基因的敲除导致渗透调节能力下降，抗氧化能力减弱，细胞损伤加剧，进而表现出较强的盐敏感性。
论文链接：https://onlinelibrary-wiley-com-443.webvpn.nefu.edu.cn/doi/10.1111/pbi.70022
