林木遗传育种国家重点实验室林木基因组定向选择育种研究组在杨树光敏色素基因FAR1/FHY3家族鉴定与分析研究取得进展。

光照，作为植物生长的重要非生物因素，既是生物光合作用的能量来源，又是植物重要环境信息的载体。FAR1及同源基因FHY3是一类植物特异性转座酶衍生的转录因子，其在光敏色素的核积累及光反应中至关重要。杨树是重要的能源和用材物种，同时也是典型的木本模式植物。

论文鉴定了毛果杨基因组中的FAR1/FHY3基因，并进行了生物信息学系统分析，包括理化性质分析、染色体定位、系统发育树构建、基因结构分析以及motif、结构域和顺式元件的分布分析等；以毛果杨组培苗为材料，在不同强度光照下进行处理，分析其光照响应情况。在毛果杨基因组中共鉴定出51个FAR1/FHY3基因，其中47个定位在除18和19号以外的其他17条染色体上（图1A）；根据其序列信息构建系统发育树，分为4个亚族（图1B），每个亚族基因结构和motif均较为保守（图1C～D）；预测了杨树FAR1/FHY3互作网络，光敏色素PhyA调控多个基因（图2A）；鉴定并筛选了启动子区域的顺式元件，表明FAR1/FHY3可能参与杨树的激素及胁迫响应，并将顺式元件定位在基因上游（图2B）；多数基因均响应光照强度的变化。该研究为解析杨树和其他木本植物中FAR1/FHY3家族基因介导的光反应和激素及胁迫反应机制提供了理论基础。

研究结果以“Genome-Wide Identification and Characterization of the FAR1/FHY3 Family in Populus trichocarpa Torr. & Gray and Expression Analysis in Light Response”发表在Forests上。博士生杜久军为第一作者，杨海峰和胡建军为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、中国林科院基本科研业务费项目和国家转基因专项的资助。

图1 杨树FAR1/FHY3在染色体定位及进化树分析

图2 杨树FAR1/FHY3调控网络预测及顺势元件分析