木材形成是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程。維管形成層是木本植物側(cè)向分生組織，由它分裂產(chǎn)生的次生維管組織使得樹木不斷增粗。與模式植物擬南芥和水稻相比，林木具有休眠和周期性生長(zhǎng)的特點(diǎn)，基因組資源非常豐富。然而，林木許多優(yōu)良基因尚未被分離利用, 大部分基因的功能仍處于未知狀態(tài)。因此深入研究林木維管形成層的發(fā)育模式和調(diào)控機(jī)制，具有重要的理論意義。
北京林業(yè)大學(xué)生物學(xué)院林金星教授研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用弦向冰凍切片技術(shù)，將不同時(shí)期的維管形成層細(xì)胞取出，然后通過高通量Solexa測(cè)序技術(shù)，結(jié)合熒光實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)及生物信息學(xué)技術(shù)，對(duì)杉木次生生長(zhǎng)過程中控制木材形成相關(guān)的特異表達(dá)基因進(jìn)行系統(tǒng)研究和鑒定。研究發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)錄組文庫測(cè)序得到59,669條Unigene，其中16,517條Unigene參與了119個(gè)已知的代謝或信號(hào)通路。與Nr數(shù)據(jù)庫、Swiss-Prot 數(shù)據(jù)庫、GO分類和COG數(shù)據(jù)庫比對(duì)，分別對(duì)34,749、23,887、12,365和18,713個(gè)轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行了注釋或分類。通過數(shù)字基因表達(dá)譜（DGE）分析和差異表達(dá)基因的檢測(cè)，共篩選到5,298個(gè)差異表達(dá)基因，并發(fā)現(xiàn)在活躍期形成層中差異表達(dá)基因數(shù)目呈現(xiàn)明顯增加的趨勢(shì)。通過與轉(zhuǎn)錄組文庫比對(duì)分析，還獲得了一批與形成層細(xì)胞的活性，細(xì)胞分裂、細(xì)胞增大、激素代謝和信號(hào)傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、細(xì)胞壁和木質(zhì)素生物合成相關(guān)的重要基因，為培育速生、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)的林木良種儲(chǔ)備了基因資源。
上述研究結(jié)果已于5月2日在線發(fā)表在植物學(xué)領(lǐng)域國際學(xué)術(shù)期刊New Phytologist（DOI: 10.1111/nph.12301）。林金星教授團(tuán)隊(duì)的邱宗波為該論文的第一作者，萬迎朗、王延偉為合作作者。該研究得到科技部973項(xiàng)目和教育部重大項(xiàng)目的資助。
論文鏈接http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.12301/pdf
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