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  • 吳藹民教授課題組在細胞壁合成及調控領域取得新進展

    審核發布:宣傳部 費思迎 來源單位及審核人:科學研究院 袁文才 發布時間:2020-08-04瀏覽次數:1441

      近日,華南農業大學亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室、林學與風景園林學院吳藹民教授課題組在國際主流學術期刊《The Plant Journal》和《Journal of Experimental Botany》分別發表了題為“UDP‐Api/UDP‐Xyl synthases affect plant development by controlling the content of UDP‐Api to regulate the RG‐II‐borate complex”和“The class II KNOX transcription factors KNAT3 and KNAT7 synergistically regulate monolignol biosynthesis in Arabidopsis”。(論文鏈接網址https://doi.org/10.1111/tpj.14921 和https://doi.org/10.1093/jxb/eraa266)

      UDP-Api是植物細胞壁RG-II合成的重要底物,其在植物中的合成由UDP-GlcA經UDP-Api/UDP-Xyl synthase(AXS)催化脫羧形成,AXS是一種雙功能酶,可同時形成UDP-Api和UDP-Xyl。早前吳藹民教授課題組在Molecular Plant (Kuang and Zhao et al, 2016)封面文章 和Journal of Experimental Botany (Zhao et al, 2018)亮點文章證明UDP-Xyl在細胞壁木聚糖合成中的重要功能。這篇文章在此基礎上進一步闡釋了AXS在細胞壁RG-II合成中的功能,雖然AXS是一種雙功能酶,但其在植物中的功能主要是影響RG-II-borate復合體的形成,是這一過程中的限速步驟。另外,本文也為硼元素在植物體內的功能提供了重要的依據,并提出硼元素在植物體內的首要功能可能是參與RG-II-borate復合體的形成。吳藹民教授課題組近年來系統解析核苷糖合成在細胞壁多糖形成中的重要作用并取得一系列突破性進展,對該領域的發展起到了極大的推動作用。

      木質素是次生細胞壁的重要組成成分,木質素可以增加植物的機械應力和保護植物免受病原菌攻擊。先前有文章報道KNAT7和BLH6 / MYB75 / OFP4的相互作用負調控次生細胞壁合成。本文作者報道KNAT3和KNAT7在調節擬南芥次生細胞壁的生長和發育中起著協同作用,knat3 knat7雙突變體中S-木質素大量減少, KNAT3與NST1 / NST2相互作用形成復合體調控F5H的表達從而調節S-木質素的合成。另一方面, KNAT7與KNAT3協同作用調節S-木質素的生物合成。2018年吳藹民教授課題組在Journal of Integrative Plant Biology封面文章提示了KNAT7在半纖維木聚糖合成中的正調控功能,本項研究進一步補充了次生細胞壁的轉錄調控網絡,闡明了KNAT3和KNAT7對S-木質素的調控。

      我校林學與風景園林學院的吳藹民教授為該論文的通訊作者,2014級博士生趙先海(2017年畢業)為《Plant Journal》論文的第一作者,2019級博士生秦文其為《Journal of Experimental Botany》論文的第一作者,亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室和林學與風景園林學院為該論文的第一完成單位。本研究受到國家自然科學基金和廣東省科技計劃項目資助。 (文/國家重點實驗室 楊瑞春)

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