JGG|南京林业大学韦素云团队利用时间维度转录谱精准预测杨树径向生长
- 2026-04-03 21:53:46
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林木生长具有显著的季节性节律，对杨树等速生树种而言，胸径的生长轨迹直接决定木材产量。传统遗传研究多依赖单一时间点的静态数据，难以揭示动态生长背后的分子调控机制。掌握林木不同发育阶段的转录特征，并利用该信息预测其未来生长轨迹，是林木早期选育与遗传改良的关键科学问题。
2026年3月4日，Journal of Genetics and Genomics在线发表南京林业大学韦素云团队题为“The temporal transcriptional regulation enhances genomic prediction accuracy for poplar radial growth”的研究论文。该研究系统解析了杨树径向生长的季节节律，揭示了不同发育阶段基因表达与生长的动态关联，验证了将纵向转录组信息靶向融入全基因组选择(GS)模型可准确预测杨树径向生长轨迹。
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研究团队整合100株杨树的全基因组信息和五个关键发育阶段的纵向转录组数据及动态表型数据，揭示了杨树径向生长的时空特异性转录调控节律。进一步分析发现，与快速径向生长高度关联的基因模块显著富集于三羧酸循环等能量代谢通路，表明增强的呼吸代谢可能是驱动细胞分裂与次生壁形成的关键能量基础。基于此，团队提出“靶向融合”策略，定向整合多阶段筛选的性状关联核心候选基因表达信号，有效滤除冗余噪声，为多年生林木复杂动态性状的精准预测与高效分子育种搭建了新研究框架。
杨树全同胞群体动态生长与全基因组重测序数据的整合分析
A：美洲黑杨(Populus deltoides)全同胞群体的田间照片；B：749株个体在单个时间点测量的胸径(DBH)分布；C：树木随时间的生长轨迹；D：基于重测序数据的全基因组遗传变异分布(由外向内依次为基因组大小、GC含量、测序覆盖度、SNP密度、非同义SNP、同义SNP及Indel密度)；E：SNP在基因组各功能区的分布情况。
作者简介
南京林业大学博士研究生郭臣臣为该论文第一作者。南京林业大学韦素云副教授为通讯作者。感谢南京林业大学尹佟明教授提供的宝贵建议和指导。相关工作得到农业生物育种重大专项和国家自然科学基金等项目资助。
引用本文
Chenchen Guo, Xuan Yang, Shicheng Pang, Yingnan Chen, Jianjun Hu, Suyun Wei. (2026). The temporal transcriptional regulation enhances genomic prediction accuracy for poplar radial growth. Journal of Genetics and Genomics.
第一作者面对面
自我介绍
郭臣臣，南京林业大学博士研究生，林木遗传育种专业，导师为尹佟明教授。研究方向为林木遗传改良。
你的目标或愿景
通过揭示林木复杂性状的分子调控机制，提升全基因组选择预测准确性，为高效、可持续的林木育种提供理论和技术支持。
在课题研究过程中，你遇到过什么特别的困难，是如何克服的？
最大的困难是杨树形成层样本的精确采集，尤其是在不同生长阶段。我们通过优化采样流程、分工协作，成功保证了样本的质量和代表性。
在课题研究过程中，让你记忆最深、影响最大的一件事是什么？
在夏季高温下完成杨树形成层的现场采样。老师耐心指导采样技巧，同学们分工协作，我们一起克服高温和泥泞的困难，这让我深刻体会到团队协作的重要性，也更加珍惜高质量样本对研究的价值。
在你的研究领域中，你认为近年来最大的突破是什么？
高通量测序和多组学技术的成熟应用，使得GWAS、TWAS与全基因组选择能够在大群体中高效实施，将复杂数量性状的解析与育种预测真正连接起来，大幅提升林木遗传改良的精度与效率。
你认为平衡研究工作和生活的诀窍是什么？
合理规划时间，设定优先级。
编辑终审 ｜ 郭晓璇
ABOUT JGG
期刊简介
Journal of Genetics and Genomics
Journal of Genetics and Genomics (JGG) 是由中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国遗传学会主办的国际学术期刊，致力于报道生命科学和医学遗传学领域的原创性研究成果。JGG 2024年度影响因子7.1，Scopus学术期刊评价指标CiteScore 9.9，位列JCR 2024年度GENETICS & HEREDITY领域Q1区(Top 10%)，BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY领域Q1区，位列中国科学院期刊分区生物学大类1区(Top期刊)，遗传学和生化与分子生物学小类双1区。
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