- 2 次围观
杨树（Populus spp.）是树木生物学研究的模式植物，也是工程化木质生物量、生物燃料、生物材料和生物制品的重要平台。许多相关性状取决于组织位置、发育阶段和细胞类型，但这些空间关系难以从混合组织或单细胞转录组中恢复。在此，我们构建了毛白杨（Populus tremula × P. alba）INRA 717-1B4涵盖茎尖、腋芽、茎和叶柄的空间转录组图谱。经质量控制后，该图谱保留了来自45个组织切片的29,687个空间点位，并检测到58,748个基因。基于组织学的聚类与标记基因分析解析出分生组织、表皮、皮层、维管组织及器官特异性区域。跨器官比较评估了已发表标记基因在不同解剖背景和发育阶段中是否仍保持组织相关表达，同时，从头分析鉴定出其他区域富集型候选基因。作为该图谱应用价值的案例研究，我们考察了茎尖中毛状体相关程序的出现，以及叶柄中近轴面—远轴面表达差异。基于单细胞茎尖图谱中的杨树标记基因构建的毛状体身份评分，在推断的分生组织至原基轨迹上达到峰值，揭示了早期叶片发育过程中毛状体相关程序的空间局部化表达。叶柄中的表达差异主要集中于表皮和皮层，涉及极性相关、受生长素响应以及细胞壁重塑相关基因，并且在不同叶序位置呈现出不同的表达模式。总体而言，这些数据为在可遗传转化的杨树基因型中研究组织分化和发育模式建成提供了空间参考。
杨树（Populus spp.）是树木生物学研究的模式植物，也是工程化木质生物量、生物燃料、生物材料和生物制品的重要平台。许多相关性状取决于组织位置、发育阶段和细胞类型，但这些空间关系难以通过整体组织或单细胞转录组加以恢复。在本研究中，我们以欧洲山杨×银白杨（Populus tremula × P. alba）INRA 717–1B4为材料，构建了覆盖茎尖、腋芽、茎和叶柄的空间转录组图谱。经过质量控制后，该图谱保留了来自45个组织切片的29,687个空间位点，并检测到58,748个基因。基于组织学的聚类分析和标记基因分析解析出分生组织、表皮、皮层、维管组织以及器官特异性区域。通过器官间比较，我们评估了已发表标记基因在不同解剖背景和发育阶段中是否仍保持与组织相关的表达；同时，通过从头分析鉴定出其他在特定区域富集的候选基因。作为该图谱应用价值的案例研究，我们考察了茎尖中毛状体相关程序的出现，以及叶柄中近轴面—远轴面的表达差异。基于杨树单细胞茎尖图谱中的标记基因构建的毛状体身份评分，在推断的分生组织至原基轨迹上达到峰值，揭示了早期叶片发育过程中毛状体相关程序的空间局部化表达。叶柄中的表达差异主要集中于表皮和皮层，涉及极性相关、对生长素响应以及细胞壁重塑相关基因，并且在不同叶序位置呈现出 distinct 的表达谱。综上，这些数据为在可转化杨树基因型中研究组织分化和发育模式建成提供了空间参考。
感谢您有兴趣传播 bioRxiv 的相关信息。
注意：请求提供您的电子邮箱地址仅用于确认您是本文的发送者。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.754462v1?rss=1
🏷️ 杨树 空间转录组学 植物组织结构 器官发育 分生组织 基因表达空间定位