2024年10月，Horticulture Research在線發(fā)表了北京大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院李博生研究員團隊題為“Spatial transcriptome analysis reveals de novo regeneration of poplar roots”的研究論文。該研究建立了楊樹根再生的空間轉(zhuǎn)錄組圖譜，揭示了楊樹根再生的位置空間組學信息，為未來改進植物扦插繁殖技術提供了數(shù)據(jù)基礎。

文章標題：Spatial transcriptome analysis reveals de novo regeneration of poplar roots

發(fā)表期刊：Horticulture Research

合作單位：北京大學現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院

研究物種：楊樹

?技術策略：空間轉(zhuǎn)錄組（BMKMANU?S1000平臺）

楊樹，作為一種廣泛栽培的經(jīng)濟樹種，以其高效、快速的扦插繁殖方法廣受認可。然而，要實現(xiàn)高效的扦插繁殖，根系的再生能力至關重要。沒有強大的根再生能力，扦插的枝條將難以成活，進而影響到整個種植計劃的成功。盡管如此，目前關于根再生的研究主要集中在生長素的調(diào)控作用上，對細胞分裂素的研究則相對較少。

空間轉(zhuǎn)錄組學是一項新興的技術，它能夠在細胞水平上揭示基因表達的空間分布情況。這一技術的出現(xiàn)，為我們理解基因如何在特定的空間背景下調(diào)控生物過程提供了全新的工具。該研究利用這一技術，構建了楊樹根再生過程的空間轉(zhuǎn)錄組圖譜，并深入探討了細胞分裂素在根再生中的關鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)，在楊樹根再生過程中，激素在協(xié)調(diào)植物生長發(fā)育的復雜過程中起著關鍵作用，細胞分裂素響應基因的表達貫穿整個發(fā)育過程。并且這些細胞分裂素響應基因的啟動子中普遍存在生長素響應順式作用元件（AuxREs），表明了生長素與細胞分裂素在調(diào)控根再生過程中的協(xié)同作用。為了更好地理解楊樹根再生過程中細胞的分化路徑，研究團隊采用了擬時序軌跡分析方法，成功繪制了從形成層細胞到根原基細胞的分化路徑，展示了細胞分化的復雜性和動態(tài)性。同時，研究還發(fā)現(xiàn)了兩個潛在關鍵基因SAC56和LOS1，它們有望為未來增強植物根系再生提供新的解決方案和思路。

總的來說，這項研究通過空間轉(zhuǎn)錄組學技術，為植物根再生研究提供了新的思路，為我們深入理解植物再生的分子機制提供了新的視角和啟示。