巨龙竹（Dendrocalamus sinicus）属竹亚科（Bambusoideae）大型热带丛生竹类，是世界上最高大的竹种，生长极其迅速。通常秆高可达30多米，胸径超过30公分，是我国南部热区丛生竹的典型代表。其竹笋和木材分别是很好的保健品和原料，具有很大的开发利用价值。

膨胀素（Expansin）是一类活性细胞壁蛋白，由一个较大的基因家族编码，能够引起细胞壁松弛，参与多种生长发育过程。然而膨胀素基因成员中，膨胀素相似基因的功能还不明确。长期以来，竹子茎秆快速生长引起了研究者的广泛关注。本研究以快速生长过程中的巨龙竹茎秆为研究材料，克隆了DsEXLA2基因全长。该基因从当年生茎秆节间顶部到节间基部表达量总体呈升高趋势。亚细胞定位结果显示DsEXLA2蛋白定位于细胞壁。进一步的异源转化研究表明，过表达DsEXLA2的转基因植株在生长前期和中期表现为株高增加、茎变粗、叶片增大、表皮毛数量减少和气孔开度减小。同时，转基因植株茎中纤维素含量增加，细胞壁明显增厚。此外，RNA-seq分析表明DsEXLA2过表达植株的光合代谢、戊糖磷酸途径、碳固定和激素信号转导等代谢通路存在较强的响应。考虑到诸多表型中，株高是竹子生长中最具特色的性状。我们进一步锁定到转基因植株的株高在6周以前比野生型生长快，而6周之后慢于野生型，当生长第9周时，转基因植株和野生型的株高生长都进入平台期。这些数据证实DsEXLA2促进了转基因植株中前期的生长。本研究拓宽了我们对于膨胀素相似基因功能的认识，有助于揭示其在巨龙竹茎秆生长发育过程中的调控作用。

研究成果以 “Overexpression of DsEXLA2 gene from Dendrocalamus sinicus accelerates the plant growth rate of Arabidopsis (doi: 10.1016/j.phytochem.2022.113178)” 发表在Phytochemistry期刊上。重点实验室资源植物培育与利用研究团队李瑾为第一作者，崔凯研究员为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（32022058）、中央级公益性科研院所基本科研业务专项（CAFYBB2021ZW003）和云南省自然科学基金（2019FA013）的资助。

图1 DsEXLA2基因表达分析

图2 35S::DsEXLA2转基因植株表型分析

图3 DsEXLA2对细胞壁厚度的影响