微管相关蛋白PlWDL2能够显著增强草本牡丹的茎干强度

《Planta》：Microtubule-associated protein PlWDL2 positively promotes stem strength in herbaceous peony

本项研究通过沉默 Herbaceous peony 的 PlWDL2 微管相关蛋白基因，发现其抑制会导致茎强度下降及木质部发育受阻，揭示该蛋白通过调控微管与木质部细胞结构促进茎强化的机制。

　　

摘要

主要结论

在草本牡丹中沉默微管相关蛋白PlWDL2会通过影响木质部发育而导致茎秆强度下降。

摘要

茎秆强度是影响草本牡丹（Paeonia lactiflora Pall.）切花质量的重要因素。为了研究微管相关蛋白对P. lactiflora茎秆强度的影响，我们鉴定出了PlWDL2，这是一种属于WAVE-DAMPENED 2/WAVE-DAMPENED 2-LIKE（WVD2/WDL）家族的基因，编码一种含有保守KLEEK基序的340个氨基酸组成的蛋白质。定量实时PCR（qRT-PCR）结果显示，在P. lactiflora茎秆发育过程中，PlWDL2的表达逐渐增强。体外共沉淀实验证实了PlWDL2及其内在无序区域（IDRs）的微管结合能力，但IDRs的结合能力较弱，这与较短的疏水区域有关。此外，沉默PlWDL2的P. lactiflora植株表现出较低的茎秆强度。进一步观察茎秆的微观结构发现，沉默PlWDL2的P. lactiflora植株的木质部厚度、层数以及木质部面积与木质部细胞面积的比例均显著降低。这些结果表明，微管相关蛋白PlWDL2通过促进木质部发育来增强P. lactiflora的茎秆强度。本研究为未来从微管相关蛋白与微管之间的关系角度探讨P. lactiflora茎秆发育机制奠定了基础。