2026年10月8日，林木遗传育种全国重点实验室李伟研究组在Plant Physiology（1区TOP期刊）上在线发表了题为“Gibberellin-mediated PtrLBD39–PtrHDA6–PtrHCT epigenetic path regulates lignin biosynthesis during tension wood formation in Populus trichocarpa”的研究论文。该研究发现杨树应拉木形成过程中，赤霉素（gibberellin，GA）信号通过PtrLBD39-PtrHDA6模块整合表观遗传修饰，调控木质素生物合成关键基因表达，从而实现适应性木质素重塑，丰富了植物激素信号和表观遗传调控木材形成的理论框架。

木材形成是决定林木生长和木材性状的关键生物学过程，解析其分子调控机制及环境适应策略，是实现木材性状定向改良和提升林木环境适应能力的重要基础。阔叶树在风力、重力及茎秆弯曲等机械刺激下，通过形成应拉木（tension wood，TW）产生恢复性生长力，帮助茎秆恢复直立。应拉木形成伴随着木质部细胞壁结构和化学组成的显著变化，其中木质素沉积直接影响木材的化学组成与利用特性。然而，当前对机械胁迫下木质素动态调控机制的认识仍不充分，制约了木材性状定向改良及林木环境适应能力的分子设计。

研究团队发现，机械弯曲诱导应拉木形成过程中，活性赤霉素（GA）水平升高，并促进转录因子PtrLBD39表达。激活内源PtrLBD39表达可使杨树应拉木木质素含量降低13.4%；敲除PtrLBD39及其旁系同源基因PtrLBD22，可以部分削弱外源GA对木质素积累的抑制作用。解析其中的分子机制，发现PtrLBD39招募组蛋白去乙酰化酶PtrHDA6-A和PtrHDA6-B至木质素生物合成关键基因PtrHCT1和PtrHCT6的启动子区域，通过降低组蛋白H3第9位和第14位赖氨酸的乙酰化修饰，抑制靶基因表达，进而减少木质素积累（图1）。

图1 赤霉素介导的PtrLBD39–PtrHDA6模块调控杨树木质素生物合成的作用模型

综上，该研究为木质素含量的定向调控及木材性状分子设计育种提供了新的候选靶点，有望通过调控GA–PtrLBD39–PtrHDA6通路，优化杨树木质素积累，为木材材性改良和林木机械胁迫适应性提升提供理论依据，对促进林木遗传改良与林业可持续发展具有积极意义。

林木遗传育种全国重点实验室博士后代秀芳为该论文第一作者，李伟教授、周晨光讲师和蓝兴国教授为通讯作者。

论文链接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiag759/8885785?redirectedFrom=fulltext&login=false