近日，林学院许玉兰教授课题组在植物学国际权威期刊《The Plant Journal》（植物科学1区Top，5年影响因子7.0）在线发表了题为“Cytokinin-regulated WUSCHEL promotes lateral bud and vascular cambium development in Pinus yunnanensis”的研究论文（doi: 10.1111/tpj.70711）。该研究明确了细胞分裂素在云南松侧芽发育中的调控功能，并初步揭示了WUSCHEL（WUS）基因通过调控分生组织活性影响侧芽与维管组织发育的分子机制。
林学院许玉兰教授为本论文通讯作者，徐骏飞博士为第一作者。
分枝与维管组织次生发育作为植物生长发育中的基本特征，是决定植物地上部结构和生物量的重要性状，也关系到无性繁殖中优质穗条的生产效率。然而，针叶树无性繁殖中“成熟效应”较为明显，严重制约了良种繁育效率，优质穗条的生产已经成为一项迫切需求。
云南松（Pinus yunnanensis）作为分布于我国西南地区的一类重要乡土树种，因其较强的适应性和抗性，在木材利用和生态效益发挥等方面起重要作用。因此，如何在云南松中找到调控分生组织活性的关键基因、促进苗期侧芽生长与维管组织次生发育，是当下遗传育种面临的核心课题和改良进程中的重要举措。
本研究以云南松实生苗为材料，从表型、生理及分子水平全面解析了细胞分裂素（CK）调控侧芽萌发与生长的过程。结果表明，侧芽生长依赖于局部活性CK的调控，CK的积累及其信号转导可诱导分生组织干细胞调控因子—WUS基因的转录，进而上调细胞周期与细胞增殖相关基因的表达。此外，CK合成关键基因—异戊烯基转移酶IPT，能感知局部CK含量并通过自主反馈机制调控其表达水平。分别在拟南芥和杨树中异源过表达WUS基因，发现该基因可通过影响分生组织活性增强植株侧芽生长与分枝能力。研究还发现，WUS在杨树中显著促进维管形成层细胞活性与木质部发育。酵母双杂交结果显示，WUS与WOX13、WOXA及ATHB8/15等基因存在直接互作关系，进一步表明WUS在分生组织发育调控网络中的功能保守性。
本研究阐明CK信号通路中WUS基因在云南松侧芽发育与维管组织构建过程中的重要作用，验证了WUS基因在针叶树分生组织发育功能中的保守与分化，为该树种的遗传改良和定向培育提供理论依据和分子基础。
该研究得到云南省农业联合专项（202301BD070001-152），国家自然科学基金（32360381），西南林业大学林学院一级学科建设基金（LXXK-2025D01），云南省研究生导师团队建设工程（2024-61），云南省教育厅科学研究基金（2023Y0731）的支持。（来源：林学院（亚太林学院）/文/图：许玉兰/初审：张凡/复审：冷瑾，张冉/终审：柏顺文/责任编辑：张凡）
