石细胞是梨果实特有的品质调控性状，由细胞壁次生加厚与木质素沉积形成，其分化核心在于木质素合成、聚合及薄壁细胞程序性死亡（PCD），而活性氧（ROS）在此过程中起关键作用。沈阳农业大学园艺学院果树栽培与生理生态团队汪晓谦课题组前期鉴定到石细胞形成中与ROS相关的关键基因PuRBOHF——该基因受梨木质化关键因子PuMYB169调控，通过产生ROS促进木质素聚合沉积。此外，脱落酸（ABA）作为调控植物细胞分化的核心信号，可诱导ROS积累与PCD发生，参与多个生长发育过程，但其在梨木质化过程中的具体调控机制仍待深入解析。

近日，该课题组在The Plant Journal发表了题为Abscisic acid promotes RBOH-dependent reactive oxygen species production and lignin biosynthesis in pears via the PuABI5-PuMYB169 module的研究论文，该研究阐明了ABA如何通过PuABI5-PuMYB169信号转导单元调控梨ROS产生和木质素合成的分子机制，为梨果实品质调控提供新的思路。

研究人员首先发现，在梨果实发育期间，ABA含量与ROS水平及木质素积累呈明显正相关，外源处理进一步证实，ABA促进梨果实木质素积累依赖于PuRBOHF介导的ROS途径。在此基础上，研究筛选到在石细胞中特异性表达的ABA响应因子PuABI5，沉默 PuABI5可抑制ROS和木质素对ABA的响应，表明PuABI5是ABA促进石细胞形成过程中的关键因子。PuABI5一方面可直接结合并激活梨木质化关键因子PuMYB169的启动子，正向调控石细胞木质化过程；另一方面，还能与PuMYB169发生蛋白互作，形成转录复合物并协同激活下游关键靶基因，包括PuRBOHF以及多个木质素生物合成基因。PuRBOHF的表达上调导致质外体H₂O₂爆发，进而驱动木质素单体的氧化聚合与沉积。尤为关键的是，此过程中产生的H₂O₂能够反馈增强PuABI5与PuMYB169之间的蛋白互作强度，从而形成一个自我放大的正反馈调控环路，持续促进石细胞的形成。

沈阳农业大学园艺学院汪晓谦副教授为论文通讯作者，已毕业博士研究生孙惠莉和硕士研究生孙轶男为共同第一作者，研究生卢丽娇等也参与了相关研究过程。该研究得到了国家自然科学基金等项目资助。感谢园艺学院王爱德教授、王彪副教授在试验中提供的帮助。

论文链接：

https://doi.org/10.1111/tpj.70736