近日，北京林业大学生物科学与技术学院陆海教授课题组报道了毛白杨线粒体抗坏血酸过氧化酶PtomtAPX在木质部细胞细胞程序性死亡（PCD）过程通过酶的重定位机制实现早期次生壁的快速形成，其研究成果发表于植物学顶级学术期刊Nature Plants。

木材是树木次生木质部细胞凋亡、次生壁加厚后形成的树干部分，作为主要森林生物质资源之一，在国民经济发展和人民社会生活中发挥着不可或缺的功能。树木木质部细胞的木质化经历了细胞程序性死亡和次生壁加厚过程，现有理论认为不同细胞类型的木质化过程既有细胞自主木质化的机制（autonomous lignification），即细胞壁木质化所需酶与底物都由细胞自身提供；也有细胞之间合作完成的木质化机制（co-operative lignification），即细胞壁木质化所需酶与底物由相邻细胞提供。然而，树木次生壁如何实现快速形成一直缺乏理论支持。

在课题组陆海教授和李慧副教授的共同指导下，博士研究生张嘉雪、刘亚娣、李聪慧、尹玢等发现在杨树木质部细胞PCD过程中，抗坏血酸过氧化物酶PtomtAPX从线粒体中释放并转移到细胞壁上，参与催化木质素单体的聚合。此项研究为解释树木木质部细胞中PCD过程与早期次生壁的快速形成之间如何相偶联，以及细胞自主木质化机制如何实现木质素合成酶等酶和底物的提供等问题提供了新的理论依据。

该研究结果表明，树木次生壁形成相关酶通过PCD偶联的重定位机制参与次生壁形成。这为研究人员通过调控酶的重定位来实现木材的材性和品质的定向调控提供了新的思路和可能。

陆海，北京林业大学生物科学与技术学院教授、博士生导师。先后获得教育部新世纪优秀人才支持计划、北京市科技新星计划等人才培养项目支持。研究方向为树木生长发育与木材形成过程中细胞分化和PCD分子机制研究。

李慧，北京林业大学生物科学与技术学院副教授、硕士生导师。研究方向为植物分子生物学和植物发育生物学，主要研究木材形成过程中的分子调控机制。曾主持国家自然科学基金青年科学基金项目等科研项目。

北京林业大学博士生张嘉雪和博士生刘亚娣为该文的共同第一作者，陆海教授和李慧副教授为共同通讯作者。该研究受到国家自然科学基金（31971618）和国家重点研发专项的资助（2021YFD2200900）。

高校是国家科技创新体系的重要组成部分，未来，北京林业大学科研工作者将继续推进科研攻关和自主创新，引领行业科技创新前沿，注重成果积累和推广应用，在推动生态文明建设的道路上贡献更多北林力量！

延伸阅读：

北京林业大学生物科学与技术学院设有植物科学系、动物科学与微生物学系、生物化学与分子生物学系、生物技术系、食品科学与工程系；设有生物科学（国家理科基地班）、生物技术、食品科学与工程3个本科专业以及北京林业大学—加拿大不列颠哥伦比亚大学（UBC）生物技术专业国际合作办学项目1个。2021年入选国家教育部基础学科生物科学拔尖学生培养计划2.0基地序列，肩负着教育部设立的“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”的建设和人才培养任务。

更多精彩资讯，欢迎关注“北京林业大学本科招生办”头条号！

素材来源：北京林业大学生物科学与技术学院官网、北京林业大学官微