2026年7月31日，云南大学生命科学学院姜凯课题组联合南方科技大学翟继先、郭红卫团队及东北师范大学刘智剑团队等多个研究团队，在Nature Communications发表了题为“Cell-type Specific Early Perception of Nine Phytohormones Revealed by Single-nucleus Transcriptomics in Arabidopsis”的研究论文。该研究在统一实验体系下构建了覆盖约50万个细胞核的拟南芥九种植物激素早期转录响应图谱，系统解析了植物激素转录响应与互作的时间动态特征及细胞类型特异性。

研究团队对生长7日龄的拟南芥幼苗分别施加九种主要植物激素处理，并于处理后0.5小时与3小时两个时间点开展单核RNA测序分析，共构建40个测序文库，最终获得498,376个高质量细胞核，测序结果覆盖拟南芥根与地上部的所有主要细胞类型（图1）。本研究表明，若仅采用常规批量转录组开展分析，将有超过30%的细胞类型特异性差异表达基因及部分对应生物学通路无法被有效识别，充分证明单细胞分辨率是精准解析激素转录响应与分子互作的必要前提。

图1 利用snRNA-seq在拟南芥中构建植物激素转录互作图谱

基于构建的转录响应图谱，本研究进一步发现，九种植物激素的转录响应存在显著的时间动态异质性：多数激素的转录响应在处理后0.5小时达到峰值后逐渐减弱，而茉莉酸（JA）、水杨酸（SA）与脱落酸（ABA）的响应在处理后3小时仍保持较强的持续性与广泛性，且三种激素响应的共表达程度在该时间点达到最高（图 2）。在细胞类型维度，拟南芥地上部多数细胞的多激素响应呈现较强的共享模式，而保卫细胞中JA、SA与ABA响应基因的重叠特征与其他细胞类型存在显著差异，提示保卫细胞可能具备独特的激素信号整合机制。基于上述分析，本研究鉴定获得水杨酸诱导的保卫细胞特异性MYB60调控模块，功能验证结果表明，MYB60可通过ABA相关信号通路促进水杨酸处理后的气孔恢复过程，进而实现植物防御反应与气体交换过程的协同调控。该研究结果证实，本研究获得的单细胞测序数据可用于挖掘全新的激素间互作与调控关系，为深入解析植物激素调控生长发育的分子机制提供了关键数据支撑。

图2 单细胞分析发现MYB60介导SA–ABA相互作用调控气孔运动

此外，本研究构建的多激素单核转录组图谱已上传至公开在线数据平台（https://zhailab.bio.sustech.edu.cn/single_cell_hormone/），为植物激素互作领域的后续研究提供了重要公共数据资源。

东北师范大学刘智剑研究员、南方科技大学博士生李卓雯、云南大学硕士生（西联专项）王玉卓、南方科技大学副教授龙艳萍为该论文共同第一作者。南方科技大学翟继先教授、郭红卫教授，云南大学姜凯研究员为该论文共同通讯作者。郭红卫课题组本科生赵泓铭、翟继先课题组秦雨薇博士、朱鑫龙参与了本研究工作。研究开展过程中，西南大学肖月华研究员、云南大学陈小兰教授为本研究提供了重要支持与帮助。本研究得到国家自然科学基金、广东省基础研究重大项目、中央高校基本科研业务费、云南省科技厅基础研究计划、云南大学启动经费等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-76284-y

课题组介绍：

姜凯研究员长期致力于化学生物学在植物激素领域的研究，已在 PNAS、Nature Communications、Plant Cell、Journal of Integrative Plant Biology、Plant Physiology、Current Opinion in Plant Biology 等国际主流期刊发表系列研究成果。近期，其课题组（植物化学生物学实验室）聚焦表观遗传与植物激素信号的互作领域，重点开展相关化学调控剂的筛选与技术开发工作。

来源：生命科学学院

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲