本报讯(记者刁雯蕙)中国科学院遗传与发育生物学接头所接头东谈主员与联结者sex5.,得手绘图了首个国产大豆的全生命周期器官发育“时空图谱”。该接头兑现了大豆基因抒发在发育阶段、细胞类型和空间定位的精确领略,对揭示大豆器官发育机制具有遑急兴味。计划接头效果近日发表于《分子植物》。
寂寞寂寞就好在线播放大豆被誉为“绿色黄金”,不仅是东谈主类遑急的卵白质和油脂开端,更承载着草率大师食粮危急的但愿。借助分子打算育种技艺,马虎有用加快大豆育种,然则其复杂的器官发育机制长久困扰着科学家。
若是把大豆的每个器官当成一座精密运作的工场,那么基因便是活水线上的工东谈主,而转录组图谱便是工场的监控系统。传统接头中sex5.,东谈主们持续只可看到工场举座产量,而新技艺则不错跟踪每个工东谈主的动态——哪个基因在根尖值班、哪些细胞在叶片中参与合成营养。
接头团队以国产大豆品种“中黄13”为接头对象,始创性地构建了“宏不雅—细胞—空间”三级转录领略体系。他们基于314份全器官样本的通例转录组大数据,精确锁定器官发育阶段和关节器官的特征基因,随后诓骗单细胞核转录组拿获五大功能器官——根、根瘤、茎尖、叶、茎的细胞级抒发图谱。最终,接头团队通过期空组学技艺呈现基因抒发的三维空间位置信息,通过多维技艺和会,初度兑现大豆器官的3D基因抒发可视化,号称大豆界的“舆图”。
通过不同类型转录组数据的整合,这次接头完好意思呈现了大豆基因抒发的时空动态信息,为连络大豆发育提供了前所未有的视角。接头东谈主员通过根瘤空间3D单细胞图谱领略根瘤器官的细胞异质性,揭示了根瘤共生基因的空间定位,为“根系-微生物”互作接头诞生了细胞级时空坐标系,同期发现维抑遏特异性GmHBs基因在根瘤早期发育中具有决定性作用,为提魁伟豆共生固氮效用提供了新靶点。
计划论文信息:https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.02.003sex5.