子科生物報道：植物次生維管組織具有營養物質運輸、信號傳遞和機械支撐等重要功能，并且次生維管組織發育作為樹木重要特征是木材形成的生物學基礎。次生維管組織發育需要植物激素、轉錄因子和miRNAs等多種調控機制協同調控。

2020年6月30日，北京大學生命科學學院賀新強教授課題組在學術期刊New Phytologist發表了題為“MiR319a-Targeted PtoTCP20 Regulates Secondary Growth via interactions with PtoWOX4 and PtoWND6 in Populus tomentosa”的研究論文。該論文揭示了miR319a的靶基因PtoTCP20通過在蛋白水平上與PtoWOX4a相互作用、在轉錄水平上激活PtoWND6A/B的表達，進而調控毛白楊次生維管組織發育。

該研究首先分析了miR319a和PtoTCP20在毛白楊維管組織發育過程中的表達變化，發現miR319a在莖頂端分生組織-原形成層-形成層發育過程中表達量逐漸降低，而PtoTCP20的表達量變化則與之相反；并且利用雙熒光素酶實驗驗證了miR319a對PtoTCP20的靶向切割作用。進一步對35S:miR319a，35S:STTM319和35S:PtoTCP20轉基因楊樹植株進行了解剖學觀察，發現35S:miR319a植株的次生維管組織發育延遲且次生木質部分化減少；而35S:STTM319和35S:PtoTCP20植株的次生維管組織發育提前且次生木質部分化增多，說明miR319a的靶基因PtoTCP20能夠調控毛白楊次生維管組織發育。

研究人員通過對維管組織發育相關因子進行酵母雙雜交和酵母單雜交實驗篩選，發現PtoTCP20能夠與PtoWOX4a相互作用并且激活PtoWND6A/B的表達。并利用雙熒光素酶實驗、雙分子熒光互補實驗和熒光素酶互補實驗驗證了PtoTCP20與PtoWOX4a和PtoWND6A/B的相互作用關系，揭示了PtoTCP20通過與PtoWOX4a互做促進形成層細胞增殖，通過激活PtoWND6A/B的表達促進形成層向次生木質部細胞分化，進而促進毛白楊次生維管組織發育。該研究為揭示樹木次生維管組織發育調控機制提供了實驗依據，并為樹木的速生和木材品質改良提供理論基礎。

賀新強課題組博士研究生侯婕為該論文的第1作者，賀新強教授和西南大學羅克明教授為共同通訊作者。賀新強課題組已出站博士后許會敏博士、博士研究生吳雙，羅克明課題組副教授范迪博士、碩士研究生冉玲玉和李建秋參與了部分實驗。該研究得到了國家重點研發計劃和國家自然科學基金的資助。