近日，JIPB 在线发表了必威betway手机官网周功克课题组题为“Fine-tuning brassinsteroid biosynthesis via 3’UTR-dependent decay of CPD mRNA modulates wood formation in Populus”的研究论文。该研究发现杨树中RNA结合蛋白PdGRP1能够结合BR合成基因PdCPD1的3’ UTR区富含GU的元件并介导其降解，进而调控BR的合成来影响杨树木材的发育。

       杨树是我国重要的造林树种，对保障我国木材供应起关键作用。油菜素内酯（Brassinsteroid，BR）是一种重要的植物激素，能够促进细胞伸长和分裂，在杨树的木材发育过程中也发挥重要作用。通过在杨树中的研究发现，BR水平的升高能够促进次生生长和应拉木的形成，过表达或者突变BR信号的受体BRI1也能导致杨树生长和木材发育的变化。以往对于BR合成调控的研究主要集中在转录水平上，而对BR合成的转录后调控及木材形成机制还不清楚。　

　　PdGRP1从转录后水平负调控BR激素合成与木材发育

　　PdGRP1通过结合BR激素合成基因PdCPD1的3’ UTR区抑制其表达，进而抑制BR激素合成及木质部分化

　　周功克课题组研究发现低浓度的BR处理杨树‘南林895’能够显著促进其生长，而提高外源BR浓度后能够抑制其生长甚至致死。在‘南林895’中过表达BR合成基因PdCPD1后导致茎中BR浓度显著升高，但过高的BR含量抑制了木质部的发育，对PdCPD1的CDS区进行RNAi后导致茎中BR含量显著降低也抑制了木质部的发育。而在对PdCPD1的3’ UTR区域进行RNAi后CPD1的表达量上调了2-3倍，BR的含量也略有升高，进而促进了木质部的发育。进一步研究发现该区域含有富含GC的调控元件，而且能够被RNA结合蛋白PdGRP1结合并介导其降解。在杨树中过量表达该UTR区段能够竞争结合PdGRP1进而减弱了PdGRP1参与的PdCPD1的mRNA的降解过程，最终提高PdCPD1的转录水平。因此该研究揭示了杨树BR合成的转录后调控机制，同时也揭示了BR合成调控在杨树木材发育中的作用机理。

　　周功克课题组近年来在杨树的木材发育调控中取得了一系列的进展，揭示了蛋白泛素化修饰以及生长素和BR等激素信号在杨树木材发育中的重要调控作用（Tang et al., Plant Cell, 2022 ；Tang et al., New Phytologist, 2020；Wang et al., Horticulture Research, 2022；Wang et al., Frontiers in Plant Science, 2021）。本研究进一步揭示了 BR合成的转录后调控途径在杨树木材发育过程中发挥关键作用。青年教师王殿、在读硕士生郝晓宁和徐丽为该论文的第一作者，周功克教授、柴国华教授和唐贤丰教授为通讯作者。浙江农林大学卢孟柱教授和必威betway手机官网孔英珍教授以及青年教师王丛鹏也参与了该项研究工作。该研究得到了国家重点研发以及国家自然科学基金的资助。

　　参考文献：

　　Tang, X., Wang, C., Chai, G., Wang, D., Xu, H., Liu, Y., He, G., Liu, S., Zhang,

　　Y., Kong, Y., Li, S., Lu, M., Sederoff, R.R., Li, Q., and Zhou, G. Ubiquitinated DA1 negatively regulates vascular cambium activity through modulating the stability of WOX4 in Populus. Plant Cell. 2022, 34: 3364-3382.

　　2. Tang, X., Wang, D., Liu, Y., Lu, M., Zhuang, Y., Xie, Z., Wang, C., Wang, S., Kong, Y., Chai, G., and Zhou, G. Dual regulation of xylem formation by an auxin-mediated PaC3H17-PaMYB199 module in Populus. New Phytol. 2020 225: 1545-1561.

　　3. Wang, C., Liu, N., Geng, Z., Ji, M., Wang, S., Zhuang, Y., Wang, D., He, G.,   Zhao, S., Zhou, G., and Chai, G. Integrated transcriptome and proteome analysis reveals brassinosteroid-mediated regulation of cambium initiation and patterning in woody stem. Hortic Res. 2022, 9:uhab048.

　　Wang, D., Chen, Y., Li, W., Li, Q., Lu, M., Zhou, G., and Chai, G. Vascular Cambium: The  Source of Wood Formation. Front Plant Sci. 2021, 12:700928.