盐生植物Suaeda liaotungensis中木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶SlXTH1通过负调控拟南芥种子萌发响应盐胁迫的分子机制

本研究针对木本植物14-3-3/GRF蛋白家族的功能解析难题，通过生物信息学与转基因技术系统研究了杂交杨'84K'中PagGRF12a的调控机制。研究发现该基因通过扩大叶表皮细胞显著促进叶片发育，为林木遗传改良提供了新靶点。

　　

在植物应对环境胁迫的复杂调控网络中，14-3-3蛋白家族（又称GRF）作为高度保守的磷酸化丝氨酸结合蛋白，扮演着分子"信号枢纽"的关键角色。这类蛋白能通过特异性识别RSXpSXP等磷酸化基序（Mode I/II），调控从生长发育到逆境响应的多种生理过程。然而在木本模式植物杨树中，GRF家族成员的进化特征和生物学功能仍存在大量未知，特别是其对器官形态建成的调控机制亟待解析。

中国林业科学研究院的研究人员通过多学科交叉方法，首次在杂交杨'84K'（Populus alba × P. glandulosa）中系统鉴定了26个GRF基因。研究发现PagGRF12a在叶片发育中呈现特异性表达模式，转基因实验证实其过表达能通过促进细胞扩张使叶面积增加40%，相关成果发表在《Plant Science》上。

研究采用生物信息学分析结合实验验证的策略：基于拟南芥GRF序列进行同源比对鉴定杨树家族成员；利用PlantCARE数据库预测启动子顺式作用元件；通过qRT-PCR分析组织特异性表达；构建PagGRF12a过表达载体转化野生型杨树；采用扫描电镜观测叶表皮细胞形态变化。

【Poplar GRF Family Identification】
通过全基因组扫描在'84K'杨8条染色体上定位26个GRF基因，系统发育分析显示其可分为ε和非ε两个亚族，启动子区富含ABA、MeJA等激素响应元件及光调控元件。

【Identification of GRF families in two poplar species】
比较基因组学揭示毛果杨与亲本亚基因组间存在基因复制事件，PagGRF12a在木质部和叶片中呈现显著高表达，暗示其参与次生生长调控。

【Discussion】
三维结构模拟显示PagGRF12a保留典型"杯状二聚体"构象，其过表达引发的表型变化与细胞周期调控基因CycD3表达上调相关，表明可能通过CDPK（钙依赖蛋白激酶）途径影响细胞扩张。

【Conclusion】
该研究不仅绘制了木本植物GRF家族的进化图谱，更通过PagGRF12a的功能解析，为林木遗传改良提供了可操作分子靶点。其调控叶片发育的机制突破，对理解多年生植物形态建成的独特性具有重要理论价值，也为通过基因编辑定向改良杨树株型奠定了应用基础。研究首次证实GRF在木本植物中通过协调细胞扩张与分裂调控器官大小，这一发现为作物株型改良提供了跨物种参考。