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从单细胞视角猜测和解析水稻杂乱性状调控
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发布时间：2025-07-11 17:04:12
7月9日，中国农业科学院生物技能研讨所作物耐逆性调控与改进立异团队联合国内外研讨机构，构建了首个 - 联系我们
7月9日，中国农业科学院生物技能研讨所作物耐逆性调控与改进立异团队联合国内外研讨机构，构建了首个水稻多器官单细胞多组学图谱，体系解析了细胞类型的功用及其对杂乱性状的调控效果，并猜测和发掘出多个细胞类型特异的性状调控基因，为水稻规划育种供给了细胞水平特异候选靶点。相关研讨成果宣布在《天然（Nature）》上。
单细胞组学是近年来生命科学范畴的一项重要技能打破，对提醒细胞间的异质性，从更精密水平研讨细胞功用具有共同优势。水稻是我国最重要的粮食作物之一，其根、茎、叶、种子等器官由多种功用细胞组成，这些细胞类型对水稻发育、产值与抗性都具有极端严重效果，但对其体系判定及功用解析发展较少。使用单细胞等新式技能，从细胞层面体系描写不同器官的细胞类型与状况，解析其分子调控机制，可为解析水稻发育和重要农艺性状的构成供给新途径。
该研讨对水稻8个器官中超越11万个细胞的RNA表达与染色质可及性状况进行了同步测序和深度剖析，经过原位杂交试验验证了54种细胞类型，并构建了细胞类型特异的基因调控网络。研讨初次发现花序分生组织中存在“过渡态”细胞，提醒其在细胞命运改变中的要害效果。经过共表达网络剖析、motif富集猜测与“虚拟敲除”模仿，科研团队辨认并验证了多个要害调控基因在特定细胞类型中的功用，如RSR1调控根皮层细胞发育，F3H和谐碳氮代谢，LTPL120调理分蘖与株型建成。一起，研讨整合全基因组相关剖析（GWAS）数据，发现农艺性状与特定细胞类型之间有对应联系，并提醒了细胞功用在进化过程中的保存性与多样性。此外，科研团队还正式对外发布水稻单细胞多组学数据库Rice-SCMR，为功用基因发掘与智能育种供给了根底渠道。该研讨为水稻单细胞水平智能规划育种供给了数据、基因和技能根底，为作物改进拓荒了新途径。
该研讨得到农业生物育种国家严重科学技能项目、国家天然科学基金等项目的支撑。（通讯员 崔艳）
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