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楊樹次生木質部單細胞轉錄組圖譜建立

[所屬分類:行業動態] [發布時間:2021-12-20] [發布人:網站管理員2] [閱讀次數:] [返回]
楊樹次生木質部單細胞轉錄組圖譜建立
作者:張德強等 來源:《植物生物技術雜志》 
山東拓普生物工程有限公司  //ljxinglong.com
近日,北京林業大學教授張德強團隊在《植物生物技術雜志》發表研究論文。該研究以楊樹為研究模式,利用單細胞測序技術、基因組分析、RNA原位雜交、愈傷組織遺傳轉化等技術建立了楊樹次生木質部的單細胞轉錄組圖譜,重構了完整的楊樹次生木質部細胞類群,鑒定了調控木質部發育過程的關鍵轉錄因子,系統解答了次生木質部細胞發育過程、細胞特異性表達模式、調控因子冗余性特征等關鍵科學問題。
次生生長是多年生木本植物有別于草本植物的重要生物學過程,是決定林木產量和質量的關鍵因素。林木次生生長源于維管形成層,通過徑向分裂向外形成次生韌皮部,向內形成次生木質部,即木材。因此,深度解析林木次生生長發育過程及生物學調控網絡對于木材產業的可持續性具有重要意義。然而,次生木質部細胞過程、基因表達特征和分化過程仍不明確,參與該過程重要調控因子及功能性特征尚不清晰。
團隊利用優化后的木本植物原生質體制備技術,獲得了12466 個次生木質部原生質體細胞,平均每個細胞檢測到1566個基因表達。依據細胞特異性表達基因聚類分析、RNA原位雜交技術將細胞劃分為12個細胞簇,包含了維管細胞、纖維細胞、射線細胞等主要細胞類群,細胞類群的擬時間分析揭示了兩條次生木質部細胞發育軌跡。對細胞類群的基因功能冗余性分析結果表明,與結構基因相比,轉錄因子家族在次生木質部的分化過程中有高度的冗余性,轉錄因子家族直系同源基因傾向于在同一簇中表達,調控相同的生物學途徑。
這項研究為深入解析樹木次生生長過程的分子調控機制提供了重要的理論依據。(來源:中國科學報 王方)
相關論文信息://doi.org/10.1111/pbi.13763
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