中国の科学者が大豆の発達に関する遺伝子コードを解読 (Chinese Scientists Unlock Genetic Code of Soybean Development)

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2025-03-01 中国科学院 (CAS)

中国の科学者が大豆の発達に関する遺伝子コードを解読 (Chinese Scientists Unlock Genetic Code of Soybean Development)
The transcriptome map of soybean organ development. (Image by IGDB)

中国科学院遺伝・発育生物学研究所の田志喜教授率いる研究チームは、3段階のトランスクリプトーム解析システムを構築し、大豆の器官発達における遺伝子発現の時空間的ダイナミクスを包括的に解明しました。 この研究により、根、根粒、シュート頂端、葉、茎などの主要な機能器官における細胞レベルの遺伝子発現プロファイルが明らかになり、特に根粒特異的遺伝子や葉の発達に関与する長鎖脂肪酸共発現モジュールが特定されました。さらに、根端の3D空間トランスクリプトームマップを作成し、根の細胞分化の動的経路を解明しました。これらの成果は、大豆の分子育種や機能遺伝子研究の加速に寄与することが期待されています。

<関連情報>

ダイズ器官発生のための大規模統合トランスクリプトームアトラス A large-scale integrated transcriptomic atlas for soybean organ development

Jingwei Fan, Yanting Shen, Chuan Chen, Xi Chen, Xiaoyue Yang, Haixia Liu, Ruiying Chen, Shulin Liu, Bohan Zhang, Min Zhang, Guoan Zhou, Yu Wang, Haixi Sun, Yuqiang Jiang, Xiaofeng Wei, Tao Yang, Yucheng Liu, Dongmei Tian, Ziqing Deng, Xun Xu, Xin Liu, Zhixi Tian
Molecular Plant  Published:Available online: 18 February 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.molp.2025.02.003

SUMMARY

Soybean is one of the most important crops in the world and its production needs to be significantly increased to meet the escalating global demand. Elucidating the genetic regulatory networks underlying soybean organ development is critical for breeding elite and resilient varieties to ensure an increase in soybean production under the changing climates. Integrated transcriptomic atlas that leverages multiple types of transcriptomic data can facilitate the characterization of temporal-spatial expression patterns of most organ development-related genes and thereby help understand organ developmental processes. Here, we constructed a comprehensive integrated transcriptomic atlas for soybean, integrating bulk RNA-seq dataset from 314 samples across the soybean life cycle, along with snRNA-seq and Stereo-seq datasets from five organs: root, nodule, shoot apical, leaf and stem. Taking the investigations of genes related to organ specificity, blade development and nodule formation as examples, we show that the atlas has robust power for exploring key genes involved in organ formation. In addition, we built a user-friendly panoramic database for the transcriptomic atlas, facilitating easy access and queries, which will serve as a valuable resource to significantly advance future soybean functional studies.

細胞遺伝子工学
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