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《轉錄因子對木質素生物合成調(diào)控的研究進展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、中國農(nóng)業(yè)科學2015,48(7):1277-1287ScientiaAgriculturaSinicadoi:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.07.03轉錄因子對木質素生物合成調(diào)控的研究進展郭光艷，柏峰，劉偉，秘彩莉（河北師范大學生命科學學院，石家莊050024）摘要：木質素是維管植物次生細胞壁的重要組分之一，具有重要的生物學功能。木質素分子與細胞壁中的纖維素、半纖維素等多糖分子相互交聯(lián)，增加了植物細胞和組織的機械強度，其疏水性使植物細胞不易透水，利于水分及營養(yǎng)物質在植物體內(nèi)的長距離運輸。木質素與纖維素共同形成的天然物理屏障能有效阻止
2、各種病原菌的入侵，增強了植物對各種生物及非生物脅迫的防御能力。然而木質素的存在也給人類的生產(chǎn)實踐帶來諸多負面影響，如造紙業(yè)中，由于必須使用大量化學藥品去除木質素，加大了造紙成本，嚴重污染了環(huán)境；飼草中的高木質素含量則影響牲畜的消化吸收，降低了飼草的營養(yǎng)價值；過高的木質素含量也影響了人類對生物質能源的發(fā)酵利用。因此，利用基因工程改造植物木質素的可降解性意義重大。在高等植物中，木質素通過苯丙烷途徑和木質素特異途徑合成。在擬南芥中，NAC、MYB以及WRKY類轉錄因子都參與了對木質素生物合成的調(diào)控。在擬南芥中，MYB26可激活NST1/NST2的轉錄；WRKY12可與
3、NST2的啟動子區(qū)結合并對其表達進行負調(diào)控；SND1（NST3）和NST1主要在纖維次生壁的形成中發(fā)揮作用，兩者功能有冗余；NST1和NST2在調(diào)控花藥壁的次生壁的增厚中功能有冗余；VND6和VND7則主要在木質部導管的分化中起重要作用，這些NAC類轉錄因子通過與下游的MYB類轉錄因子如MYB83、MYB46及（或）MYB58、MYB63、MYB85和MYB103的結合對木質素合成基因的表達進行正調(diào)控，而MYB75對木質素生物合成進行負調(diào)控。多數(shù)MYB轉錄因子通過與下游木質素生物合成途徑基因啟動子區(qū)的AC元件（I、II和III）結合從而對其表達進行調(diào)控。研究表明
4、，bHLH類轉錄因子也參與了對木質素生物合成的調(diào)控。文章綜述了各類轉錄因子對木質素生物合成調(diào)控的最近進展，繪制了擬南芥中木質素生物合成的主要調(diào)控網(wǎng)絡，同時也總結了其他物種（如水稻、小麥、玉米、桉樹、松樹和楊樹等）中已發(fā)現(xiàn)的對木質素生物合成進行調(diào)控的轉錄因子。隨著高通量測序技術的發(fā)展，研究者有望在更多的物種中發(fā)現(xiàn)參與木質素生物合成調(diào)控的關鍵轉錄因子，這些研究將對通過基因工程改造木質素的組成具有重要的借鑒意義。關鍵詞：木質素；生物合成；轉錄因子；調(diào)控AdvancesinResearchoftheRegulationofTranscriptionFactorsofLi
5、gninBiosynthesisGUOGuang-yan,BAIFeng,LIUWei,BICai-li(CollegeofLifeScience,HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050024)Abstract:Ligninisanimportantcomponentofsecondarycellwallinvascularplantsandhasimportantbiologicalfunctions.Lignin,celluloseandhemicellulosearecrosslinkedinthecellwalland
6、providemechanicalsupportfortheplantcellsandtissues.Thehydrophobicpropertyofligninmakesitimpermeabletowater,whichfacilitatesthelong-distancetransportofwaterandnutrientsinplant.Ligninandcellulosearenaturalphysicalbarrierstovariouspathogens,whichimprovethedefensiveabilityagainstbiotican
7、dabioticstresses.Whileligninalsohassomenegativeeffectsontheproductivepractice,e.g.,收稿日期：2014-09-30；接受日期：2015-01-07基金項目：國家自然科學基金（31101129）、河北省自然科學基金（C2011205061）聯(lián)系方式：郭光艷，Tel：15230825699；E-mail：gyguo@163.com。通信作者秘彩莉，Tel：15097337273；E-mail：beicaili@sina.com1278中國農(nóng)業(yè)科學48卷inpulpandpaperind
8、ustry,manych
