长寿机制一直是生命科学领域关注的焦点和研究的热点之一。在自然界中，一些树种的年龄可达几百甚至上千年且依然生长旺盛，但其长寿机制却一直不清楚。

银杏(Ginkgo biloba L.)是著名的长寿树种，在我国各地有大量银杏古树分布。近日，北京林业大学林金星团队和扬州大学王莉研究团队合作历经7年时间，选用银杏树干维管形成层为主要研究材料，综合运用细胞学、生理学、多组学和分子生物学等手段，揭示了银杏古树长寿的内在机制。研究发现，古树(193-667年)形成层细胞层数变少，生长素(IAA)含量下降，脱落酸(ABA)含量上升，细胞分裂分化相关基因表达下降，表明古树中维管组织生长变缓。然而古树树干的横截面积增加量 (BAI)仍处于高水平，显示银杏古树形成层干细胞仍具有较强的持续不断的分裂能力。该研究进一步测定了古树叶片光合指标、种子繁殖能力、衰老相关的标记基因(marker genes)和miRNA及靶基因和自噬相关基因等，均未发现有显著变化。这些形态、生理和分子水平上的结果揭示，银杏古树在整体上仍处在健康的成年状态(healthy mature state)，依旧保持“青春活力”，尚未进入衰老阶段。由此认定：银杏古树维管形成层细胞的持续分裂能力，在避免衰老过程中发挥了重要作用。

该研究在银杏古树维管形成层细胞中，还鉴定到62个FLS2、EFR的成员和457个R基因，其R基因的数量远远多于其他物种。而且，木质素单体(monolignol)、类黄酮(flavonoid)和芪类化合物(stilbene)代谢通路的基因数量和表达在古树组中也没有下降。由此推测，银杏古树可能通过持续合成木质素等物质，增加树干的密度和强度，以支撑不断增粗的树体，同时通过大量R基因的持续表达，抵抗各种生物和非生物胁迫，从而大大延长了树体的寿命。

该项研究成果于2020年1月发表在Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS)。扬州大学王莉教授、崔佳雯博士生和金飚教授为该论文的共同第一作者，北京林业大学林金星教授和Richard Dixon教授为该论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金等项目和111引智计划项目的资助。

研究成果发表后，先后被Science、Nature、以及英国BBC、美国纽约时报New York Times、澳大利亚科技媒体COSMOS、英国每日邮报Daily Mail、美国CNN、德国Archyde等国外多家知名媒体采访、报道和评述(图3)。同时，在国内也被科技日报、学习强国、科学网、中国科学报、光明网、新华日报等多家媒体报道，受到广泛关注。

文章链接：https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1916548117

文章来源： 北京林业大学生物科学与技术学院