中國科研團隊構建了涵蓋水稻由種子萌發至開花結實的三維時空細胞圖譜，相關成果10月6日在國際學術期刊《細胞》網上發表。研究由崖州灣國家實驗室聯同華大生命科學研究院、華中農業大學、南方科技大學、武漢大學及中科院遺傳與發育生物學研究所等12家機構完成。
團隊以粳稻品種「中花11號」為材料，整合時空組學、單細胞組學及高通量測序技術，收集10類器官或組織、61個發育階段的資料，取得超過85萬個高質量細胞核數據及34萬個空間數據單元，辨識119種細胞類型與133個細胞亞型。
圖譜把細胞的分子特徵與所在位置連結，呈現它們在不同發育階段的變化。科研人員可據此觀察細胞如何分工，進一步了解根、葉及稻穗等器官的形成過程。
研究亦發現，決定米飯口感及營養的胚乳，其不同位置具有不同功能：靠近背部的細胞富集碳水化合物代謝及澱粉合成相關基因，腹部則偏向儲藏蛋白合成；同一調控因子在不同位置也會發揮不同作用。
團隊表示，圖譜可為籽粒品質改良提供研究資源，協助探索更具針對性的調控策略。研究人員另開發水稻單細胞基礎模型，供後續識別、比較及重用數據，為關鍵基因挖掘與定向育種提供線索。（編輯部）
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