近日，浙江农林大学竹子研究院竹林碳汇与生态多功能服务创新团队通过解剖学、生理学和转录分析，首次揭示了毛竹（Phyllostachys edulis）退笋发生的分子机制。毛竹林中通常会有50-60%的竹笋发生退笋，严重影响了竹林生产力和经济效益。由于竹笋被紧紧包裹在箨片中，通过视觉观察无法判定退笋实际发生的准确时间，这些挑战导致目前对退笋过程的生理和分子机制仍知之甚少。
作者通过切断竹笋与母竹连接的地下根鞭，创新性地建立了一个模拟营养不足条件的退笋研究模式。结果表明，退笋主要发生在原生木质部，退笋过程中原生木质部细胞破裂、细胞壁厚度减少；蔗糖，MDA和H2O2含量以及SOD活性积累，与植物激素信号转导、糖代谢和ROS稳态相关的基因发挥了重要的调控作用。退笋是由衰老相关基因转录因子（SAG-TFs）为核心的调控网络驱动的，特别是PeSAG39、PeWRKY22和PeWRKY75。基于加权共表达网络分析（WGCNA）发现PeSAG21和PeSAG39与PeWRKY22和PeWRKY75表现出高度相关性，可能是退笋过程的潜在调控因子。PeWRKY22抑制PeSAG39的表达，而PeWRKY75激活转录PeSAG39。PeWRKY22和PeWRKY75有效地与PeSAG39的启动子结合并调控其转录，从而影响竹笋的降解过程。研究结果为提高竹林生产力提供了科学依据，助推竹产业可持续发展。成果于2024年5月16日在线发表在国际著名期刊《Plant Cell & Environment》(SCI一区，IF=7.3)，文章题目为：Regulatory networks of senescence-associated gene-transcription factors promote degradation in Moso bamboo shoots (衰老相关基因-转录因子调控网络促进毛竹的退笋)。
博士生张雯宇、施曼副教授和杨克彬博士为文章的共同第一作者，宋新章教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（31930075，32125027，32101493）资助。
