科研人员绘制出首个豆科植物根尖单细胞表达图谱******

　　光明网讯（记者宋雅娟）豆科植物的根系不仅具有吸收运输养分、支持及贮存有机物质的重要作用，而且还具有根瘤固氮的生态意义。近日，中国农业科学院生物技术研究所作物生物技术育种创新团队与国内其他科研单位合作，共同绘制完成首个豆科植物百脉根的根尖单细胞表达图谱，鉴定出根尖的主要细胞类型，发现了新的细胞类型特异基因，并分析了各个细胞类型的潜在功能，对研究豆科植物根系发育、结瘤固氮以及生物育种具有重要意义。相关研究成果发表在《植物学报（Journal of Integrative Plant Biology）》上。

　　近年来，单细胞技术解析了模式植物拟南芥和作物水稻等根系的单细胞水平的基因表达图谱，然而，豆科植物根系的细胞类型及其功能尚未解析。

　　研究首先对百脉根基因组进行了组装和注释的提升。在此基础上，对根尖解离出的22,688个原生质体进行了转录组测序，得到了高质量的测序结果，并通过新发现的细胞类型特异表达基因鉴定出了根尖的7种主要细胞类型，在国际上首次绘制了豆科植物百脉根的根尖单细胞表达图谱。

　　科研人员进一步分析了不同细胞类型的功能，发现9种激素和固氮相关基因在不同细胞类型的表达规律。另外，与拟南芥根尖单细胞转录组比较分析，进一步表明了不同植物细胞类型的功能以及保守性和差异性。

　　该研究得到国家科技基础资源调查专项、国家自然科学基金、重庆自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程项目资助。

如何理解智慧育种？——对话青海大学农林科学院副院长王舰******　　什么是智慧育种？青海大学农林科学院副院长、国家马铃薯产业技术体系岗位专家王舰研究员表示，智慧育种是基于高通量的测序技术和计算机辅助的人工智能算法，通过技术整合来得到作物性状，如抗病性、品质、薯型、薯色等关键因子参数，替代目前长期用人眼、经验来识别性状。当下，打造马铃薯育种芯片是王舰团队致力于解决的问题。“通过基因芯片一个小小的叶片就能得知作物所有的性状，这就是我们未来要做的生物育种4.0。它不仅可以推动马铃薯产业，也可以推动所有作物的产业发展，将生物育种3.0技术跨越到4.0技术。”他解释。（记者 武玥彤 肖春芳）