木材形成是一個復雜的生物學過程。維管形成層是木本植物側向分生組織，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的特點，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)控機制，具有重要的理論意義。
北京林業(yè)大學生物學院林金星教授研究團隊應用弦向冰凍切片技術，將不同時期的維管形成層細胞取出，然后通過高通量Solexa測序技術，結合熒光實時定量PCR技術及生物信息學技術，對杉木次生生長過程中控制木材形成相關的特異表達基因進行系統(tǒng)研究和鑒定。研究發(fā)現(xiàn)：轉錄組文庫測序得到59,669條Unigene，其中16,517條Unigene參與了119個已知的代謝或信號通路。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，分別對34,749、23,887、12,365和18,713個轉錄本進行了注釋或分類。通過數(shù)字基因表達譜（DGE）分析和差異表達基因的檢測，共篩選到5,298個差異表達基因，并發(fā)現(xiàn)在活躍期形成層中差異表達基因數(shù)目呈現(xiàn)明顯增加的趨勢。通過與轉錄組文庫比對分析，還獲得了一批與形成層細胞的活性，細胞分裂、細胞增大、激素代謝和信號傳導、轉錄調(diào)節(jié)、細胞壁和木質(zhì)素生物合成相關的重要基因，為培育速生、優(yōu)質(zhì)、抗性強的林木良種儲備了基因資源。
上述研究結果已于5月2日在線發(fā)表在植物學領域國際學術期刊New Phytologist（DOI: 10.1111/nph.12301）。林金星教授團隊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項目和教育部重大項目的資助。
論文鏈接http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.12301/pdf
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