纤维素和木质素是植物次生细胞壁的重要构成组分。时至今日，苹果植株中纤维素和木质素合成调控机制尚不十分清楚。2021年7月，Fruit Research 在线发表了沈阳农业大学张志宏教授团队的题为Functionalidentification of MdMYB5 involved in secondary cell wall formation in apple的研究论文，揭示了苹果中MYB转录因子家族中重要成员MdMYB5调控次生细胞壁形成的机理及参与植株抗逆性的作用。
该研究发现，利用RNAi技术干扰MdMYB5表达后，苹果茎中纤维素和木质素的含量显著下降，纤维素与木质素合成相关基因的表达显著下调，次生细胞壁的合成明显受阻（图1）。而在拟南芥中异位表达MdMYB5导致纤维素与木质素含量显著增加，并导致拟南芥植株矮生（图2）。苹果转基因植株的胁迫试验结果表明MdMYB5参与苹果植株抗逆性的形成（图3）。此外，利用ChIP-qPCR与EMSA实验，该论文表明MdMYB5基因表达可被次生细胞壁形成关键调控因子MdMYB46与MdSND1直接激活。该论文研究结果不仅为全面解析苹果次生细胞壁合成调控机理提供了理论支撑，也为苹果抗逆育种提供重要线索。
图1 MdMYB5基因沉默苹果植株中次生细胞壁合成受阻情况
图2 拟南芥中异位表达MdMYB5基因导致植株矮生
图3 沉默MdMYB5基因降低苹果植株对盐和渗透胁迫的耐性
陈可钦博士、唐晓光讲师为论文第一作者，沈阳农业大学园艺学院张志宏教授为论文通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目资助。
研究中使用的苹果遗传转化试材GL-3为张志宏教授团队2013年在‘嘎啦’苹果实生后代中选育（Dai et al. 2013. ScientiaHorticulturae, 164:202−208），因其转化效率高，成为苹果基因功能验证的重要试材，已被国内外学者广泛使用。
原文链接：
https://doi.org/10.48130/FruRes-2021-0006
Fruit Research是一本开放获取的国际期刊，致力于传播果树研究领域的最新进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述和方法和观点。期刊主编由美国USDA-ARS刘宗让教授担任。
期刊官网：
www.maxapress.com/frures
投稿网址：
mc03.manuscriptcentral.com/frures
园艺植物研究公众号专注于园艺植物（果树、蔬菜、观赏植物、饮料植物等）领域的最新研究进展，点击下方名片关注园艺植物研究！
点击下方“阅读全文”查看原文