氮 (N) 和碳 (C) 以及氮代谢显着影响木材的形成和成分，这是树木重要的碳汇。为了揭示氮供应调节CN代谢影响木质素和纤维素生物合成的机制，对杨树幼苗提供高或低水平的氮（分别为HN和LN），以及次生壁结构、组成和代谢物的变化参与测定了木材发育过程中的碳和氮代谢。结果表明，LN导致木质素、可溶性糖和淀粉含量增加，而纤维素、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量减少，纤维细胞壁增厚，S/G降低。相关分析揭示了C/N与木质素和CN代谢之间的显着关系。整合代谢组学和转录组学，它确定了差异的 C 和 N 代谢途径，包括多种氨基酸生物合成、蔗糖代谢和苯丙素代谢途径。此外，还鉴定了重要的代谢物（肉桂酸、咖啡醛、-香豆酰莽草酸、-香豆酰奎尼酸、蔗糖、果糖和葡萄糖）和相应的基因，包括 、 、 、 、 、 、 、 和 对 N 的响应。分层转录调控网络涉及潜在的转录因子（、、、、、、、和）调节木材形成对氮供应的响应。 WGCNA显示，控制C/N、木质素和纤维素的功能基因分布在主要的CHO代谢、信号传导、运输、次生代谢和细胞壁途径中，其中枢纽TF属于MYB、HB-other、bZIP、ZF-HD、Nin - 类和 G2 类家庭。 这项研究表明，氮可以通过调节代谢途径内的碳流以及功能节点基因和关键转录因子来改变木质素和纤维素的生物合成。为外源氮对木材成分的调控提供了新的见解，为利用基因工程方法优化木材成分、提高树木固碳能力提供了理论参考和遗传资源。同时，从C利用的角度对不同N条件下杨材木质素和纤维素的变化提出了新的解释。



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