近日，我校园艺园林学院观赏园艺作物育种团队教授周爱民在国际学术期刊《Molecular Horticulture》 （中科院二区期刊，五年IF=11.0）发表了题为“Golden leaf formation of Populus nigra is associated with the up-regulation of Stay-Green expression”的研究论文。该研究为深入了解金叶黑杨的叶色形成机制提供了帮助，也为金叶观赏植物创制和资源丰富提供了新思路。

彩叶植物因具有更高的观赏价值而普遍更受人们欢迎，因此经济价值更高。金叶黑杨是杨柳科杨属落叶乔木，为黑杨的变种。色素分析显示金叶黑杨的叶色主要由叶片中更少的叶绿素积累导致。叶绿素代谢主要分为初卟啉原IX生物合成、叶绿素生物合成和叶绿素分解代谢三个过程，而叶绿素合成受阻或分解代谢的增强都会导致叶绿素积累的减少而引起金叶表型。叶绿素代谢调控基因的表达分析显示叶绿素分解代谢过程的第一个限速酶--脱镁螯合酶PnSGR在金叶黑杨中显示出了异常的高表达，PnSGR功能是直接催化叶绿素降解为脱镁叶绿素a（Pheo a）。调查显示PnSGR主要定位在叶绿体，而它的瞬时和稳定过表达引起了烟草和84K杨树的金叶表型，而色素分析显示其叶片中的叶绿素含量显著降低，而Pheo a含量显著增加。启动子分析发现金叶黑杨中PnSGR（JY）的启动子相比野生型PnSGR（WT）启动子变异出三个光应答顺式作用元件。在不同光照时间处理下，金叶黑杨中的PnSGR基因表达水平显著高于野生型。综上，这些结果表明金叶黑杨中PnSGR的启动子变异出三个光应答顺式作用元件，进而增强了光照下PnSGR基因的表达，其加快了叶绿素降解为Pheo a，由此引起了金叶黑杨的金叶表型。本研究为全面而深入了解金叶植物叶色成因提供了帮助，也为金叶观赏植物创制和资源丰富提供了新思路和技术参考。

园艺园林学院教授周爱民，国资处大型仪器共享平台实验师冯爽为该论文的通讯作者，硕士研究生付婉婷、李梓萌为论文共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（32172619）和黑龙江省龙江科技英才春雁支持计划（CYQN24018）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s43897-025-00204-9

（供稿/园艺园林学院）