网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Plant Cell | 中国农业大学赖锦盛课题组绘制高时间分辨率玉米籽粒发育早期转录组图谱

0
分享至

  玉米起源于中美洲,由一年生大刍草进化而来,属于禾本科 (Gramineae)玉蜀黍族(Maydeae)玉蜀黍属(Zea L.)。玉米生产在保障我国粮食安全中具有十分重要的战略地位。玉米的经济价值和营养价值主要体现在玉米籽粒上,对玉米籽粒的研究尤为重要。玉米籽粒发育过程中基因表达与生理过程密切相关,目前虽然有一部分基因在籽粒发育过程中的功能已经被研究,但人们对影响籽粒发育的重要基因仍然所知有限,大部分参与籽粒发育过程的基因的表达和功能等信息仍然不清楚。

  中国农业大学赖锦盛教授团队前期通过对不同发育时期的玉米籽粒样品的转录组进行分析,利用从0~38 DAP(授粉后天数)开始,每隔2天从胚、胚乳和完整的籽粒取样的RNA-seq数据获得了详细的玉米籽粒发育的转录组图谱,为研究籽粒发育过程中基因表达动态提供了支持【1】。然而在玉米籽粒早期发育过程中,双受精事件通常在授粉后一天内完成,平均在授粉后8小时完成。玉米胚乳的游离核时期通常发生在1 ~ 2 DAP,然后在3 ~ 4 DAP左右会进入到细胞化时期。胚乳细胞分化开始于5 DAP左右【2-4】。因此,由于之前的转录组研究没有足够的时间分辨率,很有可能许多只在特定发育阶段短时间表达,但对籽粒早期发育很重要的基因没有得到解析。

  为了进一步研究玉米籽粒早期发育过程中的基因表达动态,赖锦盛教授团队对自交系B73的珠心 (包括胚囊) 进行了RNA-seq分析,时间间隔分别为4小时(0~72小时)和6小时(72~144小时),并绘制了高时间分辨率的玉米籽粒发育早期转录组图谱。相关研究成果以High-temporal-resolution Transcriptome Landscape of Early Maize Seed Development为题发表在国际植物科学顶级期刊 ThePlant cell 上。

  该研究发现,这些时间序列的转录组被清楚地分为四个不同的发育阶段,分别对应于双受精、胚乳游离核期、细胞化期和分化早期。共检测到参与玉米籽粒早期发育的基因22,790个,其中转录因子1,415个。同时发现1,093个基因 (包括110个转录因子) 在籽粒中特异表达,其中大部分籽粒特异表达基因是本研究新发现的。这些籽粒特异表达基因仅在籽粒发育的特定时期表达,表现出较高的时间特异性。该研究在授粉后的前16小时、胚乳游离核期、细胞化和分化阶段分别鉴定到了160、22、112和569个籽粒特异性基因。

  玉米籽粒早期四个发育阶段的形态示意图

  此外,该研究还构建了参与籽粒早期发育的转录因子调控网络,该网络预测了1,317个转录因子和14,540个基因之间的31,256个相互作用。该研究绘制的高时间分辨率的玉米籽粒发育早期转录组图谱为未来的基因功能研究提供了一个重要的资源,以帮助解开籽粒发育的遗传控制。

  授粉后0到144小时玉米珠心组织和籽粒表型的动态变化图

  中国农业大学博士后易飞和已毕业的顾炜博士为本文的共同第一作者。农业生物技术国家重点实验室、国家玉米改良中心、作物功能基因组和分子育种中心赖锦盛教授为本文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划,国家自然科学基金的经费支持。

  参考文献

  【1】Chen J, Zeng B, Zhang M, Xie S, Wang G, Hauck A, Lai J: Dynamic Transcriptome Landscape of Maize Embryo and Endosperm Development. PLANT PHYSIOL 2014, 166(1):252-264.

  【2】Olsen O: ENDOSPERM DEVELOPMENT: Cellularization and Cell Fate Specification. Annual Reviews 2001.

  【3】Chen J, Strieder N, Krohn NG, Cyprys P, Sprunck S, Engelmann JC, Dresselhaus T: Zygotic Genome Activation Occurs Shortly after Fertilization in Maize. PLANT CELL 2017, 29(9):2106-2125.

  【4】Sabelli PA, Larkins BA: The Development of Endosperm in Grasses. PLANT PHYSIOL 2009, 149(1):14-26.

  http://www.plantcell.org/content/early/2019/03/26/tpc.18.00961

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
印度一档时事节目上,主持人 Meher Smaran 当着观众的面发问,中国凭什么不把锂电池技术白白送给印度?

印度一档时事节目上,主持人 Meher Smaran 当着观众的面发问,中国凭什么不把锂电池技术白白送给印度?

怪味历史连连看
2026-10-22 17:26:13
大部队,正陆续抵达常州!

大部队,正陆续抵达常州!

中吴网
2026-11-06 17:51:02
刚WTT日本夺双冠!没想到张本智和赛后这样说,早田希娜说的很实在

刚WTT日本夺双冠!没想到张本智和赛后这样说,早田希娜说的很实在

暗香暗香
2026-11-09 11:40:04
索汉谈被马刺裁掉:通过队友才得知球队想裁掉我

索汉谈被马刺裁掉:通过队友才得知球队想裁掉我

懂球帝
2026-11-08 21:07:16
“没钱吃饭了”,武汉女子刷到00后山东小伙视频,私信转500元;8年后她随口一句“姐姐过得不太好”,他飞到武汉待5分钟就走,留下1000元

“没钱吃饭了”,武汉女子刷到00后山东小伙视频,私信转500元;8年后她随口一句“姐姐过得不太好”,他飞到武汉待5分钟就走,留下1000元

大爱三湘
2026-10-24 17:56:44
特朗普准备动手?伊朗48小时急电12国:若美军开战,中东沦为火海

特朗普准备动手?伊朗48小时急电12国:若美军开战,中东沦为火海

命运自认幽默
2026-11-09 10:47:10
不可思议!网传6名女生被安排无偿接机,辅导员只讲集体荣誉,她们就一句:要么发补贴,要么换人

不可思议!网传6名女生被安排无偿接机,辅导员只讲集体荣誉,她们就一句:要么发补贴,要么换人

王老师你还好吗
2026-10-09 16:49:16
名场面!李国旭夺冠庆典被泼啤酒滑倒 光速变脸 董路:急流勇退吧

名场面!李国旭夺冠庆典被泼啤酒滑倒 光速变脸 董路:急流勇退吧

念洲
2026-11-09 08:11:09
家电行业,集体过冬

家电行业,集体过冬

钛媒体APP
2026-11-07 10:45:15
4-0!申花极限逆袭,非罚分50分还是争冠水位,新帅米洛耶维奇接下来要带亚冠出线

4-0!申花极限逆袭,非罚分50分还是争冠水位,新帅米洛耶维奇接下来要带亚冠出线

刘哥谈体育
2026-11-09 07:59:32
穆里尼奥出手!皇马绝对核心断崖下滑!伯纳乌王牌有望被拯救

穆里尼奥出手!皇马绝对核心断崖下滑!伯纳乌王牌有望被拯救

奶盖熊本熊
2026-11-09 09:15:50
山姆有售!这个电动玩具,啊~舒服~~太爽了

山姆有售!这个电动玩具,啊~舒服~~太爽了

贵圈真乱
2026-11-07 11:32:47
《浪姐8》疑似名单泄露:大牌缺席,靠人气姐姐坐镇,厉娜能否加盟成未知数

《浪姐8》疑似名单泄露:大牌缺席,靠人气姐姐坐镇,厉娜能否加盟成未知数

喜欢历史的阿繁
2026-11-09 05:34:49
日本花滑女将中国杯夺冠,被观众喊是“水货”,曾质疑中国肉类安全

日本花滑女将中国杯夺冠,被观众喊是“水货”,曾质疑中国肉类安全

米修体育
2026-11-09 00:34:35
性能涨了40倍,手机该卡还是卡:多出来的算力,被谁吃掉了?

性能涨了40倍,手机该卡还是卡:多出来的算力,被谁吃掉了?

科技专家
2026-11-06 15:06:11
沈腾掀李昀锐衣服上热搜,47岁的人图个啥

沈腾掀李昀锐衣服上热搜,47岁的人图个啥

陈意小可爱
2026-11-09 04:07:31
黄仁勋女儿在夏威夷完婚,三十五岁瑞士女婿两年升任副总裁

黄仁勋女儿在夏威夷完婚,三十五岁瑞士女婿两年升任副总裁

橙星文娱
2026-10-09 09:57:47
比“泡泡玛特”还赚钱!浙江夫妻一年净赚44亿,顾客全是小学生

比“泡泡玛特”还赚钱!浙江夫妻一年净赚44亿,顾客全是小学生

趣味萌宠的日常
2026-11-09 02:33:02
近三年单场新低!哈登滋生消极情绪,或逼迫骑士管理层做二选一

近三年单场新低!哈登滋生消极情绪,或逼迫骑士管理层做二选一

老梁体育漫谈
2026-11-09 12:25:33
萧克早年是林彪麾下的猛将,1955年因嫌上将军衔评得偏低而公开表达不满,彭德怀当即表示重新研究,次年他便获得了全军唯一一次特殊追认

萧克早年是林彪麾下的猛将,1955年因嫌上将军衔评得偏低而公开表达不满,彭德怀当即表示重新研究,次年他便获得了全军唯一一次特殊追认

人生录
2026-10-25 00:25:05
2026-11-09 14:19:00
BioArt植物 incentive-icons
BioArt植物
植物科学领域最新研究进展
9498文章数 8737关注度
往期回顾 全部

科技要闻

黄仁勋承认出轨:伤害了妻儿,毫无借口

头条要闻

牛弹琴:特朗普选发言人或搞了个大乌龙 震动整个美国

头条要闻

牛弹琴:特朗普选发言人或搞了个大乌龙 震动整个美国

体育要闻

见证奇迹!中超冠军属于大连

娱乐要闻

黄仁勋出轨对象疑曝光,情报部门介入

财经要闻

梁文锋攒了一个老乡局

汽车要闻

限量版定金30万元/搭璇玑A3/对开门 仰望鼎曜正式亮相

态度原创

亲子
本地
旅游
公开课
军事航空

亲子要闻

不盲目进补,守护孩子抵抗力,家长收好这份方案

本地新闻

乌兰察布:以前种土豆,现在种Token

旅游要闻

山西垣曲望仙大峡谷风光旖旎

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

被问四川舰跟福建舰未来能否形成一体战斗群 专家回应

无障碍浏览 进入关怀版