南科大杰青团队，再发领域重磅 Cell|cell|南科大|植物|生物学|细胞|转录组

来源：软科综合自华南农业大学、深圳发布、中建一局、兰州大学深圳研究院

2025 年 4 月 11 日，南方科技大学生命科学学院讲席教授郭红卫团队联合武汉华大生命科学研究院，在国际顶级学术期刊 Cell 发表了一篇题为「An Arabidopsis single-nucleus atlas decodes leaf senescence and nutrient allocation」的研究论文，该研究构建了模式植物拟南芥全生命周期的单细胞转录组图谱，并首次在单细胞层次上解析了叶片衰老过程以及碳/氮源库转运机制。

南方科技大学郭红卫教授，华大生命科学研究院研究员徐讯、刘欢为该论文的共同通讯作者。武汉华大生命科学研究院郭兴博士、赵彩耀博士、谈聪博士，南方科技大学王益川博士、严维博士为论文共同第一作者。

不久前，南方科技大学郭红卫教授刚在国际顶级学术期刊 Science 上发表了一篇题为「A cytoplasmic osmosensing mechanism mediated by molecular crowding-sensitive DCP5」的研究论文。

连发 3 篇 CNS！南科大再取新进展

植物衰老是一个复杂的生物学过程，需要多细胞、组织及器官间的协调调控，对于植物生长、繁殖及其适应环境至关重要。当植物进入衰老阶段时，会分解叶绿体和蛋白质等大分子，将碳、氮等关键营养元素从源（如叶子）转移到库（例如根、花、果实和种子），以维持正常的生长和繁殖。植物启动并推进衰老的过程受到内部发育阶段和外部刺激等多种因素的影响。了解如何适当延缓这一过程有助于提高农作物的产量和品质。

尽管已有很多关于衰老相关基因的研究，但植物如何整合内外信号来调控衰老进程，尤其是通过多器官-多细胞类型协同作用，仍有许多未知之处。这项研究使用单核转录组测序技术对拟南芥整个生命周期中的 20 个关键组织样本进行了分析，创建了一个包含超过百万个细胞核的高分辨率图谱。通过对这些数据的深入分析，研究人员确定了 38 种不同的细胞类型，并进一步揭示了它们在不同发育阶段的动态变化和调控网络。

此外，基于对连续六个发育时期叶片单核转录组数据的分析，研究人员提出了两个量化叶片衰老状态的新指标：SAG-index 和 YAG-index。这两个指标帮助在单细胞水平上量化叶片衰老的程度，并划分了衰老的不同阶段。研究还利用共表达网络分析识别出多个与衰老密切相关的模块和新基因，加深了对叶片衰老调控网络的理解。

最后，研究团队还探讨了植物在衰老过程中如何重新分配碳和氮等营养物质。他们发现不同类型的转运蛋白在特定细胞中特异性地表达，负责将营养物质从源器官运输到库器官，这为理解植物营养分配提供了新的视角。总的来说，这项工作不仅丰富了我们对植物衰老的认识，而且为未来植物科学研究提供了重要的理论基础和技术手段。

郭红卫课题组团队张丹、彭旸、裘喻平、彭滔、张易等也参与了研究。本研究得到「生物育种-国家科技重大专项」、国家自然科学基金、腾讯「新基石研究员项目」等资助。

郭红卫，1971 年出生于湖北省天门市，生物系植物生物学学科带头人，南方科技大学讲席教授，博士生导师。教育部「长江学者」特聘教授，国家自然科学基金委杰出青年基金获得者，并入选首批「新基石研究员」计划。

1992 年从南开大学生物系植物生理专业毕业；1995 年获得北京大学生命科学学院生物技术专业理学硕士学位；1996 年赴美国留学；2001 年获得加利福尼亚大学洛杉矶分校理学博士学位，之后在加利福尼亚州索尔克研究所从事博士后研究工作；2005 年回到中国，担任北京大学生命科学学院教授；2006 年获得国家杰出青年科学基金资助；2011 年获聘清华大学-北京大学生命科学联合中心首批研究员；2014 年入选科技部中青年科技创新领军人才计划；2016 年担任南方科技大学生物系讲席教授，同年受聘为南方科技大学食品营养与安全研究所所长；2017 年担任南科大-北林大林木分子生物学联合实验室首席科学家；2018 年兼任南方科技大学生物系副主任；2023 年获得首期新基石研究员项目资助。

至今已在《Science》（4 篇）、《Cell》（4 篇）、《Nature》（1 篇）等国际顶级期刊以通讯或第一作者身份发表研究论文 70 余篇，是目前国际上植物激素和植物衰老领域中最具影响力的学者之一。

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