近日，园艺科学与工程学院彭福田、肖元松团队在plant physiology上发表了题为“transcription factor lbd16 targets cell wall modification/ion transport genes in peach lateral root formation”的研究论文，揭示pplbd16在桃（prunus persica）lr发育过程中的下游调控网络及潜在靶基因，为明确转录因子pplbd16调控桃侧根形成的机制提供理论依据。
根系是桃树体生长发育的基础和中心，其生长发育状况，尤其是侧根（lr）的发生和生长状况直接影响到养分的吸收。发达的侧根对于提高桃养分吸收利用效率，减少桃园养分投入具有重要意义。
lr的形态建成包括侧根原基（lrp）的起始，lrp的形成和lrp突破表皮成为成熟的lr三个主要过程，这些过程都离不开lateral organ boundaries domain/asymmetric leaves2-likes（lbds/asls）转录因子的调控。lbd16是调控植物lr发生的关键转录因子。在lr起始过程中，lbd16作为生长素响应因子arf7/arf19的下游靶标，负责lr建成细胞的细胞核迁移和不对称分裂，其功能和上游调控机制已研究得较为清楚，但lbd16的下游调控网络及靶基因仍然鲜有报道。
课题组在早期研究中发现转录因子pplbd16参与桃根系发育，积极调控lr形成（wu et al., 2021），但pplbd16 触发的下游分子事件仍不清楚。因此，在该研究中，课题组研究人员进一步通过对pplbd16过表达及沉默桃根系进行rna-seq分析发现，pplbd16正调控基因与细胞壁合成/降解、离子/物质转运、离子结合/平衡密切相关。进一步，研究人员利用dap-seq技术检测了pplbd16在桃全基因组中的结合基序和潜在靶基因。通过两个组学数据的联合分析、后续互作鉴定及靶基因功能分析发现，pplbd16能够结合并激活细胞壁修饰相关基因ppexpb2/ppsbt1.7、离子转运相关基因ppcngc1以及多酚氧化酶编码基因ppppo，从而调控桃根系发育，促进lr 形成。此外，研究结果还表明，pplbd16 及其靶基因参与桃lrp发育过程。
该研究提供了pplbd16在桃根系中的转录调控网络及其潜在靶基因，表明了pplbd16在lr发育过程中靶向细胞壁修饰/离子转运相关基因，为进一步探索lbd16及其他lbd转录因子调控植物根系发育的内在机制提供了研究方向。
山东农业大学园艺科学与工程学院博士生吴雪莲为论文第一作者，山东农业大学园艺科学与工程学院彭福田教授和肖元松副教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目、山东省农业良种项目和国家桃产业技术体系土肥水岗位科学家项目的资助。
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编 辑：万 千
审 核：贾 波
