首个棉花纤维肇端发育单细胞时空组学图谱宣布

    科技日报北京1月21日电 （记者李禾）记者21日从中国农业迷信院棉花研讨所得悉，该所马雄风研讨员团队胜利构建了首个联合单细胞转录组、空间转录组及空间代谢组的棉花纤维肇端发育图谱，应用该图谱可辨认棉花要害基因的表白形式及其与代谢道路的关联，分析纤维发育进程中的中心调控机制，为进一步改进棉花纤维品德、进步纤维产量供给了新思绪。相干研讨结果宣布在国际著名期刊《天然·通信》上。    棉花是纺织产业的重要质料。棉花纤维是由种子表面皮名义的单细胞发育而来，在种子发育的晚期阶段，约有25%的胚珠表皮细胞分化成棉絮纤维，并要阅历四个差别的阶段，即肇端阶段、伸长跟初生壁构成阶段、次生壁增厚阶段、纤维成熟阶段。前两个阶段决议了每个种子发生的纤维数目跟长度，将直接影响终极棉花纤维产量；后两个阶段与细胞壁增厚相干，决议了纤维强度跟细度，并将直接影响终极的棉花纤维品德。    但是，决议上述发育阶段的调控机制在很年夜水平上依然未知。因而，剖析决议细胞发育运气以及调控棉纤维肇端、延长的机制，将为进步棉花纤维产量跟品德供给新道路。    研讨团队以海洋棉尺度系TM-1为研讨资料，绘制了棉花纤维晚期发育的单细胞转录组图谱、空间转录组图谱以及空间代谢组图谱，构建了一个多档次的棉花纤维肇端发育的静态调控收集，不只能以高辨别率捕获纤维细胞发育进程中的基因表白形式，还能提醒与基因表白亲密相干的代谢变更，弥补了现在在纤维细胞发育研讨中的技巧空缺。    据先容，团队经由过程进一步多组学结合剖析，判定到一批调控棉花纤维肇端发育的要害基因，并抉择了此中的一些基因停止功效验证，发明BEE3基因在调控纤维肇端发育进程中施展要害感化，该基因的超表白能够明显增进胚珠表皮细胞发育为纤维细胞。    现在，团队正在高衣分资料中棉113中，对该基因的功效机制停止遗传剖析，挖掘优良等位变异，以期为高衣分棉花种类培养开辟有代价的分子标志。而棉花纤维肇端发育进程中的单细胞组学数据、空间转录组数据等都已停止了共享。