综述：植物结构支撑的基因调控：下调对生长和抗逆性的影响

《Plant Growth Regulation》：Gene regulation of structural support in plants: impacts of downregulation on growth and resilience

这篇综述深入探讨了植物如何通过自然机制（如环境胁迫、激素信号、土壤微生物互作和表观遗传）调控结构支撑相关基因（如NAC/MYB转录因子、木质素/纤维素合成基因）的表达，以平衡生长与抗逆性。文章系统阐释了基因下调（如miRNA、RNAi、DNA甲基化）对细胞壁完整性（涉及CesA、LAC等靶点）的影响，并指出通过调控这些通路可实现作物的可持续改良。

　　

植物结构支撑的基因调控机制与抗逆性平衡策略

基因下调在植物适应环境胁迫和优化生长中起着核心作用。结构性基因（如纤维素合酶CesA、漆酶LAC）的精准调控是维持细胞壁机械强度和抗逆能力的关键。本文从分子机制、自然调控策略及农业应用角度系统综述该领域进展。

分子调控网络：多层级基因沉默机制

植物通过转录调控（NAC/MYB转录因子）、转录后调控（miRNA、siRNA介导的RNAi）和表观遗传调控（DNA甲基化、组蛋白修饰）实现基因下调。例如ABA信号通路通过调控HYL1磷酸化状态影响miRNA生物合成，进而靶向PYL6等ABA受体基因形成负反馈循环。

结构性基因下调的生理效应

细胞壁相关基因（纤维素合成酶、木质素合成酶、扩张蛋白）的下调直接导致细胞壁结构弱化。在胁迫条件下，NAC/MYB转录因子通过整合ROS和ABA信号重塑次级细胞壁（SCW）基因网络，但过度下调会造成生长受阻和抗逆性降低。研究表明miR397通过靶向漆酶基因调控木质化程度，在干旱胁迫下维持细胞壁可塑性。

自然调控策略：环境与生物互作

环境胁迫（干旱/盐胁迫/温度波动）通过激素信号（ABA/auxin/CTK）和表观修饰自然调控基因表达。土壤微生物（AMF/PGPR）通过分泌Myc-LCOs等信号分子激活JA/ET通路，增强木质素沉积。选择性育种可优化胁迫响应基因的表达平衡，如耐盐水稻品种能维持SCW基因稳定表达。

技术应用与未来展望

CRISPR/Cas9和RNAi技术已用于精准调控SCW基因。未来需结合单细胞测序和微生物组工程，解析细胞特异性调控网络。通过设计微生物菌剂和培育智能作物品种，可实现结构支撑与抗逆性的动态平衡，为可持续农业提供新范式。