近期,生物學院林金星/張曦研究團隊與國內多個科研團隊合作,在植物種子胚胎大尺度多模態成像領域取得重要突破。相關研究成果以封面論文發表在國際知名期刊《The Plant Cell》(一區Top期刊)和《Plant Physiology》(一區Top期刊)上,引起廣泛關注 (Hu et al., 2024, The Plant Cell; Ma et al., 2024, Plant Physiology)。
、

高等植物是一個復雜系統,從微觀蛋白質分子到宏觀整個生物個體,涵蓋了不同尺度的元素和結構 (Zhang et al., 2021, Science China-Life Sciences)。然而,現有的成像技術和分析方法難以揭示生命活動的全貌,需要綜合運用多學科技術進行多層次、跨尺度的分析。Heidi Ledford指出將經典的形態學發育生物學研究與三維成像技術結合,可更深入地了解植物形態的產生機制,并強調了三維成像技術的發展讓一個經典的學科迎來了新生,植物學的復興即將到來 (Ledford H, 2018, Nature)。

通過開發全自動細胞三維重建與分析技術,首次建立植物器官大尺度全細胞形態特征圖譜。這一創新技術不僅開創了植物細胞多維重建的方法論,也為植物組織器官的發育生物學研究提供了新的思路。同時,該研究團隊運用自主開發的三維成像分析技術整合多組學分析策略,首次揭示了銀杏胚胎發育的獨特模式,為植物胚胎發育的研究提供了新視角。這一系列研究成果全面揭示了植物多細胞網絡介導的組織器官形態建成發育規律,為植物大尺度組織器官的表征分析以及進一步深入探究細胞生命活動提供了新技術與新方法。