報告題目：以單細胞轉錄組學揭示木質部細胞的發育與進化

報告人：林盈仲 教授

主持人：李伟 教授

主辦單位：林木遺傳育種全國重點實驗室

報告时间：2024年8月24日(星期六) 10:00

報告所在：林科樓1305

報告人简介：

林盈仲，中國台灣大學生命科學系，教授，博士生導師。2014年博士畢業于美國北卡羅來納州立大學，主要從事基因調控和林木生長發育研究事情，致力于回覆樹木如何形成木材？專注于樹木莖部木質部發育與進化研究。在Genome Biology、Genome Research、Plant Cell、Nature Protocols和PNAS等国际主流學術期刊上发表SCI论文16篇。担任国际林业研究组织联盟（IUFRO）2.04.06学部副主席等。

報告内容简介：

作爲地球上最豐富的組織，木質部負責植物的橫向生長。典型的木質部由射線薄壁細胞組成的徑向系統和紡錘體細胞組成的軸向系統構成。在大多數被子植物中，紡錘體細胞包罗用于水分運輸的導管分子和提供機械支持的纖維細胞。而在其他維管植物中，這兩種功效則由管胞配合承擔。然而，這些木質部細胞類型的發育法式和進化關系仍然知之甚少。

通過單細胞和激光捕獲顯微切割轉錄組分析，研究組展示了四種差异木本被子植物中，莖部木質部的射線細胞和紡錘體細胞的發育譜系。跨物種的單細胞軌迹分析揭示，被子植物中射線細胞譜系高度守旧，而紡錘體細胞譜系則具有變異性。焦点雙子葉植物毛果楊和玫瑰桉幾乎擁有相同的紡錘體細胞譜系。基部雙子葉植物昆欄樹中的管胞，作爲一種進化逆向特征，在轉錄組上表現出與導管分子而非纖維細胞的強相似性，這讲明水分運輸而非機械支持是其主要特征。研究組還發現，更基部的被子植物鵝掌楸的紡錘體細胞譜系與焦点雙子葉植物差异。這一進化發育框架爲跨越一億多年進化曆史的多種植物中木質部細胞譜系的形成提供了全面的理解。

此外，進一步研究揭示了木質部在物理脅迫下的發育變化。在過去一年半的時間裏，四個研究小組在前5%頂級期刊上發表了關于莖部木質部發育的研究。然而，這四篇文章提出了四種相互矛盾的模型。爲了解決這一難題，研究小組聯系了其他通訊作者，確定了目前最可信的模型。

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