广东
植物，尤其是其叶片，在不断变化的环境中展现出强大的适应能力。水生植物面临着更为多样和严峻的生存挑战，其适应机制却鲜为人知。芡实 (Euryale ferox) 是一种具有巨大、快速扩张浮水叶的典型水生植物，是研究水生植物环境适应性的理想模型。类黄酮化合物，特别是类黄酮C-糖苷 (Flavonoid C-glycosides, FCGs)，因其独特的C-C糖苷键结构而具有更高的稳定性和生物活性，在植物响应环境胁迫中扮演重要角色。然而，FCGs在芡实叶片适应水生环境过程中的具体作用及其在细胞水平的合成调控机制尚不清楚。
近期，扬州大学园艺园林学院水生蔬菜团队在国际著名期刊《Plant Biotechnology Journal》发表了题为“A model for the adaptation of Euryale ferox leaves to aquatic environments through EfCGT1-controlled flavonoid C- glycoside-specific accumulation in epidermis cells”的研究论文。
该论文利用单细胞转录组测序技术，构建了芡实叶片关键发育节点的细胞图谱，揭示了其叶片从沉水到浮水过程中表皮细胞 (Epidermis cells, ECs) 的优先分化以及叶肉细胞和排水器细胞在浮水阶段的显著分化等适应策略；进一步研究发现，类黄酮C-糖苷在表皮细胞中的特异性积累是芡实叶片适应水生环境的另一重要特征；同时还鉴定得到一个关键的C-糖苷转移酶基因EfCGT1，在FCGs生物合成中发挥核心作用，并且其活性受到EfZHD17-EfZHD19转录调控模块的负调控。该研究首次在单细胞水平阐明了芡实适应水生生态的分子机制，为水生植物适应水环境提供了新见解。
图1 芡实叶片关键发育时期的单细胞转录图谱
图2 芡实EfCGT1的功能鉴定
园艺园林学院水生蔬菜团队博士生刘爱莲为论文第一作者，李良俊教授和吴鹏副教授为共同通讯作者。该研究得到了国家特色蔬菜产业体系（CARS-24）、江苏省种业振兴“揭榜挂帅”（JBGS[2021]017）、江苏省研究生科研与实践创新计划项目 (KYCX22_3522) 和扬州大学青蓝工程等项目的资助。
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