木質(zhì)素合成特異地在形成次生細胞壁的細胞中啟動，為植物直立生長提供機械支撐，幫助建立水分和物質(zhì)長途運輸通道，強化植物抗逆屏障。而在沒有次生細胞壁的薄壁細胞中，木質(zhì)素合成途徑處于關閉狀態(tài)。木質(zhì)素合成途徑如何啟動和關閉？是一個廣受關注但仍未解決的重要問題。
近日，Molecular Plant雜志在線發(fā)表了中科院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所李來庚研究組題為 Phosphorylation of LTF1, A MYB Transcription Factor in Populus, Acts as a Sensory Switch Regulating Lignin Biosynthesis in Wood Cells 的研究論文，揭示了LTF1作為木質(zhì)素合成的感應開關調(diào)控木質(zhì)素合成的分子機制。
該研究發(fā)現(xiàn)了一個MYB轉(zhuǎn)錄因子LTF1，其直接結合木質(zhì)素合成基因的啟動子，抑制木質(zhì)素的合成。LTF1可以被激活的MPK6磷酸化，而磷酸化的LTF1則通過蛋白酶體途徑發(fā)生降解，解除LTF1對木質(zhì)素合成基因表達的抑制，木質(zhì)素合成途徑得以啟動。多種內(nèi)外信號可以激活MPK6，這樣LTF1通過MPK6感知多種信號調(diào)控木質(zhì)素合成代謝途徑的關閉與啟動 。該發(fā)現(xiàn)為實現(xiàn)對細胞壁生物質(zhì)的精確和定向改造提供了一條新的可操作技術路徑。
據(jù)悉，桂金山為本論文的第一作者，李來庚和桂金山為共同通訊作者。
李來庚研究組以楊樹、擬南芥和水稻作為模式植物，主要采用生物化學、蛋白質(zhì)組、基因組和功能基因組學的手段，研究木本與草本，單子葉與雙子葉植物的細胞壁生物合成機制、次生維管系統(tǒng)分化機制以及木質(zhì)纖維生物質(zhì)資源的高效利用技術。在相關領域取得了多項重要成果。課題組鏈接：
