毛竹（Phyllostachys edulis）是全球生长速度最快的植物之一，其居间分生组织（intercalary meristem, IcM）是驱动竹秆快速伸长的核心动力。然而，IcM的细胞异质性和分子调控机制仍未被完全解析，制约了对竹子快速生长生物学机制的深入理解。

近日，国际竹藤中心赵韩生团队联合华大基因等团队在国际权威期刊《美国科学院院刊》（PNAS）在线发表了题为“Single-nucleus and spatial transcriptomics reveal the cell populations of intercalary meristems in bamboo”的研究论文，并被选为2025年第51期的封面文章（图1）。该研究利用高分辨率的多组学技术，构建了毛竹居间分生组织的单核与空间转录组图谱，揭示了毛竹快速生长过程中具有干细胞特征的关键细胞群体，为解析禾本科植物节间伸长机制提供了新视角。 

图1. 文章信息

研究团队结合显微解剖、单核转录组与空间转录组等技术，系统解析了毛竹节间发育过程中细胞分裂起始，细胞快速分裂及细胞伸长三个关键阶段，鉴定了位于基本组织薄壁细胞之间的一类短柱状细胞群，并重构了其在细胞分裂与伸长转换过程中的分子轨迹。进一步研究发现，IcM1亚群在表达模式上具有干细胞样特征，其中一个拟南芥WOX2的同源基因（clrGene008562）在维持分生组织活性和促进细胞分化中发挥重要调控作用。

 图2. 整合多组学工作流程揭示毛竹居间分生组织区域的时空动态变化

本研究由秦宁、刘心、李善莹、孙镭、陈钏担任共同第一作者，赵韩生研究员担任通讯作者。该研究还得到了国际竹藤组织董事会联合主席江泽慧院士与中国科学院大学大学杨焕明院士的悉心指导与大力支持。此外，项目获国家自然科学基金重点项目和国际竹藤组织“试点成员国以竹代塑关键技术研究与示范”等项目的资助。