楊樹是我國(guó)北方林業(yè)生產(chǎn)中的主要造林樹種之一，是再生生物資源和森林碳匯的重要組成部分，具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值。光合作用直接影響森林生物量的積累，是決定林木生產(chǎn)力最重要的生理過(guò)程之一。然而，光合作用調(diào)控的分子機(jī)制還有待進(jìn)一步探索。
近日，Journal of Experimental Botany在線發(fā)表了北京林業(yè)大學(xué)尹偉倫院士/夏新莉教授研究組題為A GATA transcription factor PdGNC plays an important role in photosynthesis and growth in Populus 的研究論文。 該研究揭示了楊樹GNC通過(guò)調(diào)控葉綠體的發(fā)育來(lái)積極調(diào)節(jié)楊樹的光合作用和生長(zhǎng)。
該研究在楊樹中鑒定到了一個(gè)GATA轉(zhuǎn)錄因子成員GNC，其能夠通過(guò)調(diào)控葉綠體的發(fā)育影響楊樹的光合作用。過(guò)表達(dá)GNC楊樹顯著提高了光合作用和生長(zhǎng)，而CRISPR/Cas9介導(dǎo)的GNC楊樹突變體的光合速率和生長(zhǎng)顯著降低。
上述研究結(jié)果表明PdGNC基因通過(guò)促進(jìn)葉綠體的發(fā)育，增強(qiáng)光合作用來(lái)提高楊樹的木材產(chǎn)量。該項(xiàng)研究工作為揭示林木生長(zhǎng)發(fā)育分子機(jī)制提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論基礎(chǔ)，從而為林木精準(zhǔn)育種提供了一個(gè)新的策略。
尹偉倫院士/夏新莉教授研究組的安軼博士和周揚(yáng)顏博士為文章并列第一作者，北京林木分子設(shè)計(jì)育種高精尖創(chuàng)新中心夏新莉教授為該篇論文的通訊作者。其中，韓瀟博士，沈超博士等參與了該項(xiàng)研究工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和111項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。
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