核心提示： 10月23日，我校園藝林學學院林學系汪念副教授課題組在New Phytologist雜志上線上發表了題為“PdeERF114 recruits PdeWRKY75 to regulate callus formation in poplar by modulating the accumulation of H2O2 and the relaxation of cell walls”的研究論文。該研究揭示了楊樹中一個新的調控愈傷組織形成的基因調控網絡。
南湖新聞網訊（通訊員 張可愛 孫煥喜）10月23日，我校園藝林學學院林學系汪念副教授課題組在New Phytologist雜志上線上發表了題為“PdeERF114 recruits PdeWRKY75 to regulate callus formation in poplar by modulating the accumulation of H2O2 and the relaxation of cell walls”的研究論文。該研究揭示了楊樹中一個新的調控愈傷組織形成的基因調控網絡，該網絡共涉及四個基因，通過兩條途徑調控愈傷組織的形成：分别是H2O2在外植體中的積累和細胞壁的松弛。
植物愈傷組織的形成是植物用來對抗外部損傷的一種自我修複機制，這一機制對植物的許多生物學過程都很重要。此前，研究人員便發現PdeWRKY75–PdeRBOHB子產品可以正調節H2O2的積累，進而影響楊樹愈傷組織的形成。
圖1 在楊樹愈傷組織形成過程中，PdeWRKY75和PdeRBOHB的表達被激活
本研究鑒定出了一個重要的轉錄因子PdeERF114，通過酵母雙雜交實驗（Y2H）、雙分子熒光互補實驗（BiFC）、免疫共沉澱實驗（Co-IP）和Pull-down實驗等多種實驗手段證明，PdeERF114在體内和體外都能與轉錄因子PdeWRKY75互相作用。通過基因表達分析，研究團隊确定了PdeRBOHB和PdeEXPB2是PdeERF114和PdeWRKY75的下遊基因。為了進一步驗證這一調控機制，研究人員建構了這四個基因的過表達（OE）和低表達（RE）轉基因楊樹品系，并在所有轉基因植物材料的被劃傷葉片中觀察愈傷組織的形成情況。實驗結果證明，PdeERF114和PdeWRKY75能夠形成蛋白質複合物，并且該複合物能夠結合PdeRBOHB和PdeEXPB2啟動子中的W-Box基序，進而正向調節PdeRBOHB和PdeEXPB2的表達。同時，這四個基因的 OE/RE 轉基因系也表現出對應的愈傷組織形成的增強/減少表型。這一研究結果為進一步了解楊樹愈傷組織形成的分子機制提供了重要線索，為楊樹的遺傳改良和生物技術應用奠定了基礎。
圖2 PdeWRKY75、PdeERF114、PdeRBOHB和PdeEXPB2在楊樹愈傷組織形成調控中的推測工作模型
2019級博士研究所學生張焱與2020級碩士研究所學生蔡光華為該論文共同第一作者，園藝林學學院汪念副教授為通訊作者。在讀碩士研究所學生張可愛、孫煥喜，已畢業碩士黃立宇、任文宇和丁轶葦參與了本研究。本項工作得到了國家自然科學基金委員會的支援（準許号32171745）和中央高校基大學研業務費專項資金的支援（編号2662022YLYYJ008）。
我校學者在揭示楊樹愈傷組織形成調控機制的研究中取得突破_科學研究_新聞_南湖新聞網 (hzau.edu.cn)