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春温对濒危物种浙江楠（Phoebe chekiangensis）生长分子动态影响未知。研究人员通过 CK、+2℃、+4℃的一年增温控制实验，探究其地上木质部基因与地下土壤碳基因分子动态。发现春温影响相关基因、通路及微生物群落，为相关研究提供基础。
在广袤的森林王国里，有一种被誉为 “植物黄金” 的珍稀树种 —— 浙江楠（
Phoebe chekiangensis），它是我国特有的濒危物种，其木材因硬度高、干燥收缩率低且纹理美观，在家具、建筑和艺术领域备受青睐，就连历史悠久的故宫也曾用其木材打造家具和建材。然而，它生长缓慢、再生能力差，野生资源已严重受损。更严峻的是，全球气候持续变暖，极端高温事件频发，这对依赖特定生境的浙江楠来说无疑是巨大挑战。目前，春季节变暖对浙江楠生长的分子动态影响却知之甚少，树木木质部形成相关基因在不同时间变暖条件下的差异表达情况也缺乏研究，土壤微生物在全球气候变化下的响应机制同样有待深入探究。为了揭开这些谜团，浙江农林大学的研究人员开展了一项意义重大的研究，相关成果发表在《International Journal of Biological Macromolecules》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：在浙江农林大学（119°42′ E, 30°14′ N）开展了为期一年（2023 年 3 月至 12 月）的盆栽浙江楠温度控制实验，设置了三个实验组，每组 20 株一年生树苗，分别为在自然条件下生长的对照组（CK）、4 月至 6 月增温 2℃的处理组（+2℃）和同期增温 4℃的处理组（+4℃）；运用高通量测序技术对不同时间点和温度处理下的浙江楠木质部进行转录组分析，以探究其分子响应；同时评估土壤碳基因在时间和温度梯度下的差异变化，并对土壤微生物群落结构进行分析。
变暖控制实验
本研究通过设置不同的温度梯度处理组，对盆栽浙江楠进行了温度控制实验，旨在研究春季节不同增温幅度对其生长的影响。
木质部转录组分析
利用高通量测序技术，对不同时间点和温度处理下的浙江楠木质部分子响应进行研究。结果显示，在所有条件下，差异表达基因（DEGs）始终与生长、发育和代谢过程相关。在 CK 组中，时间点 T1 和 T2 之间的 DEGs 主要与代谢、结构分子活性和生长相关；T3–T4 的比较则强调了生长相关的基因表达变化。
土壤碳基因动态
研究发现，在 CK 和 + 2℃组中，碳固定基因的丰度随时间显著增加，而 + 4℃组中未观察到显著增加。这表明不同的增温幅度对土壤碳固定基因的动态变化有不同的影响。
微生物群落变化
春季节变暖降低了微生物群落的多样性，这可能是树木生长减少的原因之一。土壤微生物在维持森林生态系统健康、驱动土壤有机质和养分循环方面起着至关重要的作用，其多样性的降低会对森林生态系统的碳循环和树木生长产生不利影响。
研究结论表明，春季节变暖条件下，浙江楠木质部的变化模式显著。转录结果显示，树木随时间的分子动态变化主要与木质素（lignin）和细胞壁大分子相关，而变暖会影响与光合作用相关的基因和通路。碳固定基因在 CK 和 + 2℃组随时间显著增加，+4℃组无显著变化，且春温降低了微生物群落多样性。这些发现揭示了浙江楠木质部和碳循环基因对不同增温幅度的响应机制，为木材相关分子机制的未来研究提供了有价值的见解，也为将地上木质部生长和地下土壤碳基因结合起来研究其对木材季节性发育的影响奠定了基础。在全球气候变化背景下，该研究对于深入理解森林碳汇功能、预测树木生长趋势以及保护濒危树种浙江楠具有重要的科学意义和实践价值。
