报告题目：以单细胞转录组学揭示木质部细胞的发育与进化

报告人：林盈仲 教授

主持人：李伟 教授

主办单位：林木遗传育种全国重点实验室

报告时间：2024年8月24日(星期六) 10:00

报告地点：林科楼1305

报告人简介：

林盈仲，中国台湾大学生命科学系，教授，博士生导师。2014年博士毕业于美国北卡罗来纳州立大学，主要从事基因调控和林木生长发育研究工作，致力于回答树木如何形成木材？专注于树木茎部木质部发育与进化研究。在Genome Biology、Genome Research、Plant Cell、Nature Protocols和PNAS等国际主流学术期刊上发表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。

报告内容简介：

作为地球上最丰富的组织，木质部负责植物的横向生长。典型的木质部由射线薄壁细胞组成的径向系统和纺锤体细胞组成的轴向系统构成。在大多数被子植物中，纺锤体细胞包括用于水分运输的导管分子和提供机械支持的纤维细胞。而在其他维管植物中，这两种功能则由管胞共同承担。然而，这些木质部细胞类型的发育程序和进化关系仍然知之甚少。

通过单细胞和激光捕获显微切割转录组分析，研究组展示了四种不同木本被子植物中，茎部木质部的射线细胞和纺锤体细胞的发育谱系。跨物种的单细胞轨迹分析揭示，被子植物中射线细胞谱系高度保守，而纺锤体细胞谱系则具有变异性。核心双子叶植物毛果杨和玫瑰桉几乎拥有相同的纺锤体细胞谱系。基部双子叶植物昆栏树中的管胞，作为一种进化逆向特征，在转录组上表现出与导管分子而非纤维细胞的强相似性，这表明水分运输而非机械支持是其主要特征。研究组还发现，更基部的被子植物鹅掌楸的纺锤体细胞谱系与核心双子叶植物不同。这一进化发育框架为跨越一亿多年进化历史的多种植物中木质部细胞谱系的形成提供了全面的理解。

此外，进一步研究揭示了木质部在物理胁迫下的发育变化。在过去一年半的时间里，四个研究小组在前5%顶级期刊上发表了关于茎部木质部发育的研究。然而，这四篇文章提出了四种相互矛盾的模型。为了解决这一难题，研究小组联系了其他通讯作者，确定了目前最可信的模型。

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