馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是一種富含淀粉的重要糧食作物，其莖分為地上莖和匍匐莖，其中地上莖負責直立生長和葉分化，而匍匐莖是形成塊莖的特殊器官。因此匍匐莖分生能力的研究對改良馬鈴薯產量和品質非常重要。

近日，上海交通大學王旭團隊在Plant Cell & Environment發(fā)表了題為Cell Fate Determination of the Potato Shoot Apex and Stolon Tips Revealed by Single-Cell Transcriptome Analysis的研究論文。該研究對馬鈴薯匍匐莖莖尖和地上莖莖尖進行了單細胞轉錄組測序，并開展單細胞水平的比較分析，為馬鈴薯的分子改良提供了基因資源。

該研究利用單細胞測序對馬鈴薯的匍匐莖和地上莖進行了單細胞圖譜的構建，共獲得35,048個高質量的細胞，并可以分為23個細胞簇。根據標記基因的表達模式，這些細胞簇可以分為5種主要的細胞類型，包括表皮細胞、葉肉細胞、維管細胞、增殖細胞和分生細胞。通過對不同細胞類型的比較分析發(fā)現(xiàn)，葉肉細胞和表皮細胞是匍匐莖和地上莖的主要差異細胞類型，表現(xiàn)為細胞數量降低和組織特異性高表達基因減少。對激素相關通路基因的表達模式分析發(fā)現(xiàn)，生長素和赤霉素在這兩種組織中具有顯著差異。跨物種分析表明，匍匐莖與擬南芥根尖的相似度高于地上莖，匍匐莖具有更多同源的組織特異性表達基因。此外，對馬鈴薯和擬南芥的莖尖單細胞數據的整合分析顯示，維管組織在物種間相對保守，其中木質部和伴胞的特異性表達基因高度重疊。綜上，該研究為馬鈴薯匍匐莖的發(fā)育機制研究提供了豐富的基因資源，有助于加速馬鈴薯塊莖發(fā)育相關基礎研究的進程。

上海交通大學博士研究生郭超程為該論文的第一作者，王旭副教授和王玉東博士后為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金和上海市現(xiàn)代種業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心項目的資助。

王旭課題組以馬鈴薯、擬南芥等為主要實驗材料，聚焦植物能量代謝及營養(yǎng)利用效率調節(jié)。為進一步加強團隊建設，誠聘園藝學、植物學、農學等相關方向專職科研或博士后2~3名。聯(lián)系方式：

xu.wang@sjtu.edu.cn

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.15459

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