| ①课题来源与背景：课题来源于广东省科学技术厅。研究背景：桉树是我省重要的速生人工林树种之一，其木材生长量大、材质佳，纹理漂亮，是纸浆、造纸、胶合板、生物质能源以及其他木质纤维素原材料的主要来源。相对于其他树种，桉树木材具有独特的性质，如一般生长慢的树种质地致密，密度大，而桉树不仅生长十分迅速，其木材密度也大，木材硬度大。因此，对桉树木材形成的分子调控机制开展研究具有重要意义。但是，目前相关研究尚少。项目组通过对不同种植密度下桉树幼苗的生长性状、生理指标和木质部转录组进行研究，筛选获得NAC86、PTL和PXL三个参与桉树木材形成的候选基因，但其在木本植物中的功能尚不明确。
②研究目的与意义：研究木材形成相关的调控因子对于揭示木材形成的分子调控机制和木材性状改良具有重要的理论意义和应用价值。本成果以NAC86、PTL和PXL三个木材形成候选基因为研究对象，利用遗传学、解剖学及分子生物学的实验手段，明确其在木材形成过程中发挥的调控作用，以期获得桉树木材形成关键调控因子、丰富优质、高产林木基因资源，为木材材性改良和优质高产林木培育提供基础。
③主要论点与论据：成果以NAC86、PXL2、PTL三个基因为研究对象，克隆获得基因序列并进行基因表达研究和功能验证，发现过表达NAC86和PXL2均对植株生长产生了明显影响，其中NAC86影响了株高生长，PXL2使植株主茎失去直立生长能力；NAC86和PXL2均在木质部化组织中优势表达，进一步表明NAC86和PXL2极可能参与了木材形成调控。亚细胞定位分析表明NAC86蛋白定位于细胞核；下游靶基因分析发现过表达NAC86能显著提高MYB46和CesA等次生壁成分合成相关基因的表达，说明MYB46位于NAC86的下游，NAC86可能通过促进MYB46基因的表达，进而调控次生壁成分合成，影响木材形成，这可能是NAC86木材形成调控的途径之一。
④创见与创新：本成果围绕NAC86、PTL和PXL2在木材形成过程中的调控作用及其调控机制开展研究。以往关于这三个调控因子的功能研究主要集中在对拟南芥等模式植物的茎和根的发育的调控作用方面，尚未见对木材形成调控作用的研究报道，属于原创性研究。本成果通过对三个基因的克隆、表达分析及功能验证和下游靶基因筛选，明确NAC86和PXL2分别对株高生长和主茎直立生长产生重要影响；NAC86可能通过调控次生壁成分合成关键转录因子MYB46进而调控纤维素、木质素合成，参与木材形成调控。这些基因的功能解析将为培育具有实际应用价值的高产优质木材资源提供新思路。
⑤社会经济效益：以第一标注发表了科技论文两篇，培养硕士研究生一名；确定了桉树NAC86和PXL2两个调控因子具有调控木材形成的生物学功能，为木材性状分子遗传改良提供了宝贵的基因资源，这为今后利用生物工程技术对桉树木材性状遗传改良奠定了基础，有较大产业化应用前景。 存在的问题：林木木材性状形成是一个长期的过程，即使是速生桉树，作为大径级木材培育也需要十年以上的时间，而项目实施周期仅为三年，后续需对本项目所获试验材料的木材性状进行追踪观测。
⑥历年获奖情况：无。 |
