豆科植物與根瘤菌共生互做形成根瘤組織，可以固定大氣中的氮氣供宿主植物利用。根瘤組織較其他組織更為復(fù)雜，因此如何獲得根瘤不同細(xì)胞類型的基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)狀態(tài)也極具挑戰(zhàn)。
研究人員成功揭示了大豆根瘤組織單個細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)狀態(tài)，構(gòu)建了大豆根瘤的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄圖譜。該研究不僅成功鑒定出了根瘤菌侵染細(xì)胞和非侵染細(xì)胞的中基因的差異特征，同時揭示了大豆根瘤不同類型細(xì)胞在發(fā)育和功能上時空分化過程，并在根瘤菌侵染細(xì)胞中成功鑒定出了一組參與根瘤成熟以及根瘤固氮的過度細(xì)胞亞型。該研究為大豆共生固氮的機(jī)理解析以及大豆結(jié)瘤固氮效率的改良提供了新的研究思路和重要的數(shù)據(jù)資源。
作科所孔祥瑩博士，南方科技大學(xué)劉智劍博士、龍艷萍博士為該論文共同第一作者。作科所閻哲研究員、南方科技大學(xué)翟繼先研究員為該論文的通訊作者。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41477-023-01387-z
2023年4月14日
來源：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所
