木材是地球上重要的可再生資源，是造紙、板材、生物能源等工業的主要原材料，具有十分重要的應用價值。解析木材形成的分子調控機制和調控林木營養生長時間是增加林木產量的有效手段。最近，中國科學院青島生物能源與過程研究所植物代謝工程團隊柴國華等研究人員在模式木本植物楊樹中功能鑒定了多個MYB轉錄因子，為遺傳改良林木生物量奠定了基礎，相關成果在線發表于J Exp Bot （Chai et al., 2014）和 Sci Rep（Tang et al., 2015）。 

    該團隊研究表明楊樹R2R3-MYB基因家族包含194個成員，形成81個基因對，產生5種不同的進化命運。從中選取8個在莖稈中特異表達的基因深入研究其功能。遺傳和生化證據表明PdMYB10/128基因能夠正調控次生木質部的形成，PdMYB90/167和PdMYB92/125基因可能通過赤霉素調控次生木質部形成和開花時間，而PdMYB156/221基因通過直接和間接兩條途徑調控楊樹次生木質部的形成，并提出可能的分子調控網絡機制。這些研究成果豐富了人們對細胞壁分子調控機制的認識，為林木基因工程育種提供了重要的理論基礎。 

    上述研究獲得了973和國家自然科學基金等項目支持，由周功克研究員和柴國華副研究員主持完成。

圖 1 擬南芥和楊樹次生細胞壁形成的分子調控網絡（部分）。

木材的形成受一個復雜網絡的調控，PdMYB221 轉錄因子處在這個級聯調控網絡的下游，能夠直接抑制纖維素、半纖維素和木質素合成基因的表達。