近日，園藝科學與工程學院彭福田、肖元松團隊在Plant Physiology上發表了題為“Transcription factor LBD16 targets cell wall modification/ion transport genes in peach lateral root formation”的研究論文，揭示PpLBD16在桃（Prunus persica）LR發育過程中的下游調控網絡及潛在靶基因，為明確轉錄因子PpLBD16調控桃側根形成的機制提供理論依據。

根系是桃樹體生長發育的基礎和中心，其生長發育狀況，尤其是側根（LR）的發生和生長狀況直接影響到養分的吸收。發達的側根對于提高桃養分吸收利用效率，減少桃園養分投入具有重要意義。

LR的形態建成包括側根原基（LRP）的起始，LRP的形成和LRP突破表皮成為成熟的LR三個主要過程，這些過程都離不開LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN/ASYMMETRIC LEAVES2-LIKEs（LBDs/ASLs）轉錄因子的調控。LBD16是調控植物LR發生的關鍵轉錄因子。在LR起始過程中，LBD16作為生長素響應因子ARF7/ARF19的下游靶標，負責LR建成細胞的細胞核遷移和不對稱分裂，其功能和上游調控機制已研究得較為清楚，但LBD16的下游調控網絡及靶基因仍然鮮有報道。

課題組在早期研究中發現轉錄因子PpLBD16參與桃根系發育，積極調控LR形成（Wu et al., 2021），但PpLBD16 觸發的下游分子事件仍不清楚。因此，在該研究中，課題組研究人員進一步通過對PpLBD16過表達及沉默桃根系進行RNA-seq分析發現，PpLBD16正調控基因與細胞壁合成/降解、離子/物質轉運、離子結合/平衡密切相關。進一步，研究人員利用DAP-seq技術檢測了PpLBD16在桃全基因組中的結合基序和潛在靶基因。通過兩個組學數據的聯合分析、后續互作鑒定及靶基因功能分析發現，PpLBD16能夠結合并激活細胞壁修飾相關基因PpEXPB2/PpSBT1.7、離子轉運相關基因PpCNGC1以及多酚氧化酶編碼基因PpPPO，從而調控桃根系發育，促進LR 形成。此外，研究結果還表明，PpLBD16 及其靶基因參與桃LRP發育過程。

該研究提供了PpLBD16在桃根系中的轉錄調控網絡及其潛在靶基因，表明了PpLBD16在LR發育過程中靶向細胞壁修飾/離子轉運相關基因，為進一步探索LBD16及其他LBD轉錄因子調控植物根系發育的內在機制提供了研究方向。

山東農業大學園藝科學與工程學院博士生吳雪蓮為論文第一作者，山東農業大學園藝科學與工程學院彭福田教授和肖元松副教授為論文通訊作者。該研究得到國家自然科學基金面上項目、山東省農業良種項目和國家桃產業技術體系土肥水崗位科學家項目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae017

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波