近日,77779193永利官网万雪琴教授团队在植物学领域一区Top期刊《植物科学前沿》(Frontiers in plant science,最新IF=5.754)在线发表了题为《PtrCHLP家族的全基因组研究表明,PtrCHLP3通过调节光合作用积极介导杨树的生长发育》(Genome-wide investigation of thePtrCHLPfamily reveals thatPtrCHLP3actively mediates poplar growth and development by regulatingphotosynthesis)的研究论文。该论文以77779193永利官网何方副教授为第一作者,博士研究生时羽杰为共同第一作者,万雪琴教授为通讯作者,77779193永利官网和北京林业大学为共同完成单位。
叶绿素在植物光合作用中起着至关重要的作用。香叶醇还原酶(CHLP)参与了叶绿素生物合成的末端氢化步骤。虽然对毛果杨全基因组分析的研究很多,但对它CHLP家族基因,特别是生长和光合作用的研究还很少。在本研究中,我们在杨树中发现了三个CHLP基因。进化树分析表明,CHLP家族基因可分为6个类群。此外,在杨树中还通过串联复制获得了1对基因。通过顺式作用元件分析,在不同的PtrCHLP启动子中检测到大量与生长相关的元素。此外,PtrCHLP具有不同的组织表达模式。PtrCHLP3在叶片中优先表达,并在调节叶绿素的生物合成中发挥重要作用。在杨树中沉默PtrCHLP3导致植物的叶绿素合成减少,导致光合作用中的电子传递受阻。此外,抑制PtrCHLP3在杨树中的表达可以通过下调光合作用来抑制植物的生长。最终,PtrCHLP3与光合作用和叶绿素生物合成相关基因形成共表达网络,协同影响杨树的生长和光合作用。本研究为林木速生性状的改良育种提供了遗传资源。
该研究得到了国家自然科学基金(32101481、31870645)、四川省育种攻关项目(2021YFYZ0032)、四川省科技厅项目(22NSFSC3282、2021YJ0301)、四川省天府峨眉项目和中国博士后基金会(2021M692331)的资助。
全文链接:https://doi.org/10.3389/fpls.2022.870970