落叶松是优良的速生用材树种，具有适应性强、早期速生、成林快、病虫害少、材质优良、轮伐期短的特点，是我国重要纸浆材及建筑材树种。我国现有落叶松人工林面积为316.29万公顷，是世界上落叶松人工林经营第一大国。因此，落叶松的遗传改良和良种生产是我国林木遗传育种领域的重要组成部分。

探究落叶松生命周期运转的遗传机制，有助于利用分子手段人工调控落叶松的生长发育进程，为创制落叶松新种质提供理论依据。本研究分别比较了活动期和休眠期不同年龄落叶松的转录组，鉴定到了2个在活动期和休眠期都具有年龄依赖性表达模式的转录因子：LaDAL1和LaAP2-1，其中LaDAL1是一个MADS转录因子，基于其年龄依赖性表达模式和功能，被认为是针叶树的时间记录者和生命周期事件协调者。

通过检测LaDAL1转录水平随时间的变化及其对环境信号的应答，发现LaDAL1受到年龄和环境共同调控，并且LaDAL1的转录水平与落叶松生命周期运转相协调。在种子萌发后，LaDAL1的转录水平略微升高，幼苗期仍旧较低；在落叶松3~5年时骤增，这可能是营养阶段转变的分子特征，随后维持在较高水平；在有性生殖过程中，LaDAL1的转录水平在减数分裂和胚胎发生过程中依次下降。

作为年龄信号的信使，LaDAL1通过整合外界环境信号参与调控落叶松的生命周期运转。减数分裂迅速降低年龄信号，胚胎发育过程中年龄信号重置为“0”，随着种子萌发，下一个世代重启，年龄也重新开始计数。我们的发现为在整个生命周期内理解多年生木本植物的生长发育提供了新的见解。

以上研究成果以“LaDAL1 coordinates age and environmental signals in the life cycle of Larix kaempferi”为题于12月27日在线发表在International Journal of Molecular Sciences (https://www.mdpi.com/1422-0067/24/1/426)。论文第一作者为林木遗传育种国家重点实验室林木繁育基因组学研究组硕士研究生李湘漪，通讯作者为李万峰副研究员。本研究得到国家自然科学基金的资助。

图1 活动期和休眠期不同年龄落叶松的转录组分析及差异表达的转录因子

图2 LaDAL1转录水平随时间的变化及其对环境信号的应答

图3 整个生命周期内LaDAL1的表达模式