图1：温度处理后落叶松发芽和生长情况

图2：细胞周期基因在落叶松活动期和休眠期的表达模式

图3：落叶松恢复活动过程中细胞周期基因的表达模式

图4：水培诱导落叶松恢复活动过程中13个细胞周期基因的表达模式

图5：落叶松12个细胞周期基因的配置值

落叶松是我国重要的用材树种。温度是调控落叶松季节性生长发育的重要环境信号。因此，探究冬季低温和春季温度对日本落叶松休眠解除和恢复活动的调控机制，不仅有助于阐述温度协同调控树木恢复活动的分子基础，还为林分管理和温室苗木培育提供技术支撑。

通过对落叶松休眠幼苗进行低温处理，发现低温处理可以整体加速幼苗发芽，30天低温能满足落叶松的冬季低温需求。通过检测细胞周期基因的表达模式，发现12个基因的表达水平在活动期高，休眠期低；相关性分析显示，细胞周期基因的表达水平和温度之间存在正相关关系。水培能诱导落叶松枝条发芽，发芽所需时间和年龄呈负相关，说明落叶松休眠芽恢复活动受年龄影响。

在活动期，形成层细胞分裂旺盛，细胞周期基因配置值都在9.44以上；而在休眠期，形成层细胞停止分裂，细胞周期基因配置值都在4.66以下。从2017年2月28日到3月13日，细胞周期基因配置值逐渐升高；3月6日形成层细胞开始分裂时，细胞周期基因配置值为4.97。因此4.97可以作为形成层细胞分裂时的配置阈值。水培实验进一步验证了这一结果。

水培1周后，1年生和4年生的落叶松中细胞周期基因配置值分别增加了5.33和5.39，高于其它年龄段的配置值增加量，说明细胞周期基因配置过程受年龄影响，构成了年龄影响落叶松恢复活动的分子基础。

以上研究成果以“Cambium Reactivation Is Closely Related to the Cell-Cycle Gene Configuration inLarix kaempferi”为题于3月22日发表在《International Journal of Molecular Sciences》。论文第一作者为中国林科院林业所硕士研究生程冬霞，通讯作者为李万峰研究员。本研究得到国家自然科学基金的资助。