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迄今最完整植物单细胞图谱发布 揭秘叶片衰老过程
2025年04月14日 12:52
来源:中新网广东
相关研究成果在线发表于国际顶级学术期刊《细胞》。华大集团供图
相关研究成果在线发表于国际顶级学术期刊《细胞》。华大集团供图

  中新网广东新闻4月12日电 (记者 索有为)总部位于深圳的华大集团12日发布消息称,武汉华大生命科学研究院联合华大生命科学研究院基因组多维解析技术全国重点实验室、南方科技大学等单位,构建了迄今最完整植物单细胞图谱,在单细胞水平上揭秘了拟南芥叶片衰老的过程,相关研究成果于11日晚在线发表于国际顶级学术期刊《细胞》。

  为了揭示叶片的衰老过程,研究团队基于华大自主研发的单细胞组学技术DNBelab C4和时空组学技术Stereo-seq,获得了覆盖拟南芥各组织全生命周期关键阶段的共计20个组织样本的913769个高质量单细胞核转录组,构建了迄今为止植物取样阶段最全、数据量最大的单细胞图谱,并鉴定出38种细胞类型。

  本研究中,研究人员筛选出了1856个核心衰老相关基因和1875个年轻相关基因,并创新性地提出了“衰老指数”和“年轻指数”。通过分析不同阶段叶片中这些基因的转录表达量差异,研究人员得以评估每个细胞的衰老程度,实现了对叶片衰老状态在单细胞分辨率下的定量评估。

  基于衰老指数和年轻指数,研究团队构建了叶片发育的共表达基因调控网络,筛选出若干关键节点基因,这些基因可能在衰老过程中发挥重要作用。

拟南芥单细胞图谱。华大集团供图
拟南芥单细胞图谱。华大集团供图

  研究团队发现,糖转运蛋白SWEET和SUC/STP家族中一些关键的基因在叶片维管组织的韧皮部薄壁细胞和筛管伴胞等特定细胞中特异性表达,这些基因将糖从叶片运输到花朵和果荚,或者参与糖的回收。

  研究团队同时发现跨器官的碳氮分配也表现出类似的细胞类型特异性。(完)

【编辑:方伟彬】
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