近日，林学院张春霞教授课题组在《Plant, Cell & Environment》期刊发表了题为“The transcription factor PsLBD42 enhances drought tolerance through regulating the fucosyltransferasePsFUT2 to sustain root growth in poplar”的研究论文。该研究系统阐明了PsLBD42在干旱胁迫下调控杨树根系生长和抗旱性的功能及作用机制，揭示了杨树中PsLBD42–PsFUT2模块通过维持根系生长增强干旱耐受性的分子机制。在读博士生冯自茂为论文第一作者，张春霞教授和李明军教授为论文共同通讯作者。

该研究明确了PsLBD42响应干旱胁迫并正向调控杨树耐旱性的分子机制。过表达PsLBD42能够显著提高杨树在干旱胁迫下的耐受性，表现为光合能力增强、地上部生长改善和根系发育增强；同时，过表达植株根系活力、根表面积、分叉数和根干重显著提高，活性氧积累、相对电导率和丙二醛量降低。相反，沉默PsLBD42则抑制根系生长并降低植株抗旱能力。RNA-seq和DAP-seq分析发现，PsLBD42影响多个细胞壁形成和重塑相关基因的表达，通过Y1H、ChIP-PCR、EMSA等证实PsLBD42可直接结合PsFUT2启动子并激活其表达。PsFUT受干旱胁迫诱导上调表达，并在根系发育中发挥重要作用。过表达PsFUT2可促进干旱条件下杨树根系发育和根系活力提升，同时提高纤维素、半纤维素含量；沉默PsFUT2则导致根系发育受阻、细胞损伤加重和抗旱性下降。

该研究提出了PsLBD42–PsFUT2分子模块调控杨树抗旱性的作用模型：干旱胁迫诱导PsLBD42上调表达，PsLBD42直接激活PsFUT2表达；PsFUT2进一步调节根系细胞壁组分合成与重塑，维持干旱条件下根系生长，从而提高植株干旱耐受性。该研究深化了对木本植物根系响应干旱胁迫分子机制的认识，为杨树抗旱遗传改良提供了重要候选基因资源和理论依据。

杨树中PsLBD42–PsFUT2模块调控杨树抗旱性的模式图

该研究得到国家自然科学基金项目（31971678、32371914）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70571