树木次生维管组织发育是木材形成的生物学基础。树木茎干中的维管形成层细胞经过分裂，向外侧分化为次生韧皮部，向内侧产生次生木质部，次生木质部细胞进一步经过次生壁沉积和细胞程序性死亡最终形成木材。作为木材产生的细胞来源，维管形成层细胞的增殖是决定木材产量的关键环节，其活性受到多种发育信号与环境因素的精细调控。细胞分裂素作为调控植物发育的关键内源激素，在树木茎干中主要富集于次生韧皮部区域，对维持维管形成层活性具有重要作用。细胞分裂素信号通路的关键抑制因子PtoHP6对于维持该信号的稳定性至关重要，然而其在木材发育过程中的具体功能尚不明确。

2025年5月30日，西南大学罗克明研究组在Plant Journal发表了题为“PtoHP6a regulates vascular cambial activity by maintaining cytokinin signaling stability inPopulus tomentosa”的研究论文。该研究揭示了在木材发育过程中PtoHP6基因对于维持次生韧皮部细胞分裂素信号稳定及正常维管形成层活性具有重要的生物学意义。

研究表明，PtoHP6基因特异性表达于次生韧皮部。过表达PtoHP6a株系，显著抑制次生韧皮部细胞分裂素信号，进而降低了维管形成层细胞分裂活性。而在韧皮部特异性下调细胞分裂素含量的转基因植株背景下，通过干扰PtoHP6基因的表达，能够显著提升转基因植株次生韧皮部的细胞分裂素信号，进而使其维管形成层活性得到恢复。这说明PtoHP6基因通过抑制细胞分裂素信号进而参与维管形成层活性的调控。研究进一步发现，在PtoHP6的RNAi干扰植株中，虽然细胞分裂素信号显著升高，但维管形成层活性依然存在缺陷，这样的表型同样表现在次生韧皮部过表达细胞分裂素合成酶基因AtIPT1的转基因植株中。这暗示着过量的细胞分裂素对维管组织发育也具有一定的毒害作用。而在韧皮部过表达AtIPT1的转基因植株中过表达PtoHP6a基因能够有效抑制过高的细胞分裂素信号，恢复维管形成层活性。

综上所述，该研究证明杨树次生韧皮部特异性表达的PtoHP6基因，通过负向调控细胞分裂素信号转导，参与维持韧皮部该激素信号的稳态，并最终调控维管形成层活性。这项研究不仅揭示了PtoHP6在木材发育中的新功能，也为深入阐明细胞分裂素精细调控维管形成层活性的分子机制提供了重要线索。

西南大学生命科学学院付小康副教授和罗克明教授为论文共同通讯作者。西南大学生命科学学院博士研究生袁成龙和硕士研究生周爽（已毕业，现为中国林业科学研究院在读博士）为论文共同第一作者。西南大学生命科学学院硕士生杜雪莲（已毕业，现为德国波恩大学在读博士生）、王玥、刘帅（已毕业，现为中国科学院分子植物卓越创新中心在读博士生）参与了本项工作。西南大学生命科学学院许长征教授也为本研究提供了重要贡献。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委资助，西部（重庆）科学城种质创制大科学中心提供了重要支持。