💡这项突破是什么?
近日，林学院森林培育学科贾黎明教授团队在国际知名期刊《Horticulture Research》（中国科学院1区Top，IF2023:7.6）发表题为“Advances in Understanding the Graft Healing Mechanism A Review of Factors and Regulatory Pathways” 的综述论文。文章探讨了植物嫁接愈合过程的调控机制，涵盖了形态学、生理学和分子生物学等多方面内容，这将有利于理解植物之间如何成功嫁接并创造出理想的嫁接嵌合体。
图1 论文封面截图
嫁接是一种广泛使用的植物无性繁殖技术，尤其是在农业和林业领域。这种方法可以缩短育苗期、促进矮化、同时提高抗逆性以帮助植物适应恶劣的环境。虽然关于嫁接的研究范围很广，但植物组织间成功愈合的能力是相关研究的一个重要领域。在嫁接愈合过程中，随着细胞损伤和嫁接切面机械压力的变化产生应激反应信号（图2a）。这些信号传导至形成层细胞、次生木质部细胞和次生韧皮部细胞启动再生过程。随着新生细胞数量增加，砧穗组织开始接触，并通过胞间连丝实现信号传导（图2b）。细胞间信息网络一旦建立，愈伤组织分化为新的维管束，维管束重新连接标志着砧穗间成功愈合（图2c）。
a（左） b（中） c（右）
图2 植物嫁接愈合调控机制模型及形态变化
论文总结了未来植物嫁接研究领域值得关注的焦点问题。单细胞测序技术在嫁接研究中的应用前景广阔，这一技术能够提供更精细的细胞水平数据，揭示嫁接过程中细胞间的相互作用和基因表达变化。质粒、线粒体或核基因组在砧木和接穗组织间转移可能产生新的细胞核-细胞器基因组组合，甚至创造新物种，这是一种非常规但值得注意的育种方法。CRISPR-Cas9基因编辑可以实现精确编辑关键基因，这一技术有望显著提升植物嫁接愈合能力和嫁接植株的整体表现。
林学院博士研究生王立宪为论文第一作者，贾黎明教授和陈仲副教授为论文通讯作者，南洋理工大学刘济铭博士后等也参与了该项工作。研究得到了国家自然科学基金（No. 32371857、No. 32071793）和国家科技基础资源调查专项（No. 2019FY100803）的支持。
文章链接：https://doi.org/10.1093/hr/uhae175
