四川大学和西南大学、武汉华大生命科学研究院一起，给杨树叶片做了一个特别详细的空间细胞图谱，文章发表在了《遗传学与基因组学杂志》上。大家都知道，杨树是种重要的树木，它在种树、做生物能源还有修复生态方面都很重要。 杨树的叶片有近远轴两边，这个差异不光决定叶子是摊平还是卷起来，还直接影响到它吸收阳光的效率和适应环境的能力。而在叶子外面包裹着的一层角质和蜡质形成的膜，是保护植物免受干旱、紫外线和病菌伤害的第一道防线。 HD-ZIP III、KANADI这些老早就被研究明白的基因，在决定近远轴区别上起到了很大作用。但在单细胞这个细微层面上，不同部位的细胞是怎么分工合作的，这些分工又跟代谢有什么关系，现在大家还不太清楚。 为了弄明白这事儿，研究团队用了新疆杨作为实验材料。他们给624个细胞核还有8788个空间拟细胞做了详细的分析。他们发现叶片里主要有五种细胞：表皮细胞、维管细胞、厚角细胞还有负责生长的增殖细胞。 进一步细分后发现，靠近上面和下面的表皮以及叶肉细胞在基因表达上差别很大。上面的细胞喜欢合成苯丙烷和类黄酮这类物质，下面的细胞则更爱应激和激素信号。 通过找共表达的网络和调控元件，他们找到了一个特别重要的家伙叫MYC2b。这个MYC2b是控制上面那层角质膜形成的关键基因。 为了验证这个猜想，研究人员让MYC2b基因表达得更强，结果发现植株的近轴侧角质层变得更厚了，保水能力更强，水分流失得也慢了。如果把两个MYC2b基因都去掉，情况就正好相反。 MYC2b就是直接激活了那些负责合成和运输脂质的基因（比如KCS6、CER10、LTPG1这些），把角质和蜡质积攒起来。CUT&Tag-seq也证实了MYC2b是直接抓住CER10、LTPG1这些基因启动子上的E-box基序来干活的。 这项研究就是通过把不同层次的数据整合在一起，系统地解释了杨树叶片在近远轴两边角质层是怎么不一样的以及这种不一样是怎么调节的。它还指出了MYC2b作为茉莉酸信号里的一部分，直接参与了蜡质和角质的积累过程。这为我们理解木本植物的器官发育跟环境适应提供了新的证据。 文章的第一作者是四川大学博士研究生李依玲、西南大学博士研究生孔令飞和武汉华大生命科学研究院的郭兴博士。通讯作者是四川大学马涛教授、姜渊忠研究员和武汉华大生命科学研究院的魏桐研究员。这个研究是由国家重点研发计划和国家自然科学基金支持的。