10月23日，我校园艺林学学院林学系汪念副教授课题组在New Phytologist杂志上在线发表了题为“PdeERF114 recruits PdeWRKY75 to regulate callus formation in poplar by modulating the accumulation of H2O2 and the relaxation of cell walls”的研究论文。该研究揭示了杨树中一个新的调控愈伤组织形成的基因调控网络，该网络共涉及四个基因，通过两条途径调控愈伤组织的形成：分别是H2O2在外植体中的积累和细胞壁的松弛。
植物愈伤组织的形成是植物用来对抗外部损伤的一种自我修复机制，这一机制对植物的许多生物学过程都很重要。此前，研究人员便发现PdeWRKY75–PdeRBOHB模块可以正调节H2O2的积累，从而影响杨树愈伤组织的形成。
图1 在杨树愈伤组织形成过程中，PdeWRKY75和PdeRBOHB的表达被激活
本研究鉴定出了一个重要的转录因子PdeERF114，通过酵母双杂交实验（Y2H）、双分子荧光互补实验（BiFC）、免疫共沉淀实验（Co-IP）和Pull-down实验等多种实验手段证实，PdeERF114在体内和体外都能与转录因子PdeWRKY75相互作用。通过基因表达分析，研究团队确定了PdeRBOHB和PdeEXPB2是PdeERF114和PdeWRKY75的下游基因。为了进一步验证这一调控机制，研究人员构建了这四个基因的过表达（OE）和低表达（RE）转基因杨树品系，并在所有转基因植物材料的被划伤叶片中观察愈伤组织的形成情况。实验结果证明，PdeERF114和PdeWRKY75能够形成蛋白质复合物，并且该复合物能够结合PdeRBOHB和PdeEXPB2启动子中的W-Box基序，从而正向调节PdeRBOHB和PdeEXPB2的表达。同时，这四个基因的 OE/RE 转基因系也表现出对应的愈伤组织形成的增强/减少表型。这一研究结果为进一步理解杨树愈伤组织形成的分子机制提供了重要线索，为杨树的遗传改良和生物技术应用奠定了基础。
图2 PdeWRKY75、PdeERF114、PdeRBOHB和PdeEXPB2在杨树愈伤组织形成调控中的推测工作模型
2019级博士研究生张焱与2020级硕士研究生蔡光华为该论文共同第一作者，园艺林学学院汪念副教授为通讯作者。在读硕士研究生张可爱、孙焕喜，已毕业硕士黄立宇、任文宇和丁轶苇参与了本研究。本项工作得到了国家自然科学基金委员会的支持（批准号32171745）和中央高校基本科研业务费专项资金的支持（编号2662022YLYYJ008）。
