Команда под руководством китайских ученых опубликовала в журнале Cell первый трехмерный пространственно-временной атлас клеток риса, охватывающий полный жизненный цикл растения — от прорастания семени до цветения и налива зерна. Исследователи также открыли портал и представили базовую модель одноклеточных данных риса для мирового научного сообщества.
Статья «Пространственно-временной атлас жизненного цикла расшифровывает пространственную координацию у риса» была опубликована вечером 6 октября. Южно-китайский университет науки и технологий является соответствующим учреждением, а профессор Хунвэй Го — одним из ведущих авторов. Среди соавторов — представители Национальной лаборатории Ячжоувань, BGI Research, Хуачжунского сельскохозяйственного университета, Уханьского университета и Института генетики и развития растений Академии наук Китая, согласно данным университета и BGI.
Объединив секвенирование одноклеточной РНК с пространственной транскриптомикой Stereo-seq от BGI на японском сорте Zhonghua 11 и новый эталонный геном без пробелов, атлас охватывает 10 типов органов и тканей на 61 стадии развития. Наборы данных содержат информацию примерно о 851 725 ядрах и 347 640 пространственных бинах, определяя 119 типов клеток и 133 подтипа. Выведенная траектория развития связывает состояния клеток от раннего эмбриона до зрелых органов.
Селекционеры долгое время сталкивались с генами, которые улучшают один признак, но нарушают другие. Атлас картирует, где функциональные гены действуют в тканях и на стадиях развития, а партнеры BGI Research создали портал Rice Spatio Temporal Atlas для запросов генов, просмотра пространственной экспрессии и сравнения. RICE scGPT, адаптированная для риса базовая модель одноклеточных данных, помогает аннотировать типы клеток со схожими паттернами в других исследованиях.
Среди выводов, выделенных BGI, регулятор OsARF1, реагирующий на ауксин, связан с множественными ветвями развития с в основном различными предсказанными мишенями, что иллюстрирует, почему редактирование мастер-гена может иметь широкие последствия. Пространственные карты также показывают дорсальные и вентральные программы во внешнем эндосперме, которые в процессе налива зерна склоняются к генам, связанным с крахмалом, по сравнению с генами, отвечающими за запасные белки.
Китайское центральное телевидение, на которое ссылается IT Home, сообщило, что этот ресурс должен способствовать более точному дизайну селекции, позволяя исследователям нацеливаться на контекстно-зависимые модули вместо грубых изменений. Авторы представляют атлас как повторно используемую основу для понимания того, как растение риса строится клетка за клеткой.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Pandaily
