Nouveau Matériel: Lancement Du Premier Atlas Spatio - Temporel Unicellulaire De Développement Initial De Fibres De Coton

A appris de l'Institut de recherche sur le coton de l'Académie chinoise des sciences agricoles que l'équipe de chercheurs de l'Institut a réussi à construire le premier atlas du développement initial de la fibre de coton combinant un Transcriptome unicellulaire, un Transcriptome spatial et un Métabolome spatial, en utilisant cet Atlas pour identifier les modèles d'expression des gènes clés du coton et leur relation avec les voies métaboliques, afin de disséquer les mécanismes de régulation de base dans le développement de la fibre,De nouvelles idées ont été proposées pour améliorer encore la qualité de la fibre de coton et améliorer la production de fibres.Les résultats de recherche pertinents ont été publiés dans la revue de renommée internationale nature·communications.

Le coton est la principale matière première de l'industrie textile.Les fibres de coton se développent à partir d'une seule cellule à la surface de l'épiderme externe de la graine, au début du développement de la graine, environ 25% des cellules de l'épiderme ovulaire se différencient en fibres de ouate et doivent passer par quatre étapes distinctes, à savoir la phase initiale, l'élongation et la Formation de la paroi primaire, la phase d'épaississement de la paroi secondaire et la phase de maturation des fibres.Les deux premières étapes, qui déterminent la quantité et la longueur de fibres produites par chaque graine, auront un impact direct sur le rendement final en fibres de coton;Ces deux dernières étapes, associées à l'épaississement de la paroi cellulaire, déterminent la force et la finesse de la fibre et auront un impact direct sur la qualité finale de la fibre de coton.

Cependant, les mécanismes de régulation qui déterminent les stades de développement mentionnés ci - dessus restent largement inconnus.Par conséquent, l'analyse des mécanismes qui déterminent le destin du développement cellulaire et régulent l'initiation et l'extension de la fibre de coton fournira de nouvelles voies pour améliorer la production et la qualité de la fibre de coton.

Utilisant la lignée TM - 1 de coton terrestre comme matériel de recherche, l'équipe de recherche a cartographié le profil de transcription unicellulaire du développement précoce de la fibre de coton, le profil de transcription spatiale et le profil de métabolisme spatial, construisant un réseau de régulation dynamique à plusieurs niveaux du développement initial de la fibre de coton qui peut capturer non seulement les modèles d'expression génique au cours du développement des cellules fibreuses à haute résolution,Des changements métaboliques étroitement liés à l'expression des gènes ont également été révélés, comblant le vide technologique actuel dans la recherche sur le développement des Fibrocytes.

Il a été présenté que l'équipe a identifié un lot de gènes clés qui régulent le développement initial des fibres de coton par d'autres analyses multiomiques combinées et a sélectionné certains d'entre eux pour la validation fonctionnelle, découvrant que le gène bee3 joue un rôle clé dans la régulation du développement initial des fibres et que la surexpression de ce gène peut contribuer de manière significative au développement des cellules épidermiques de l'ovule en Fibrocytes.

À l'heure actuelle, l'équipe travaille sur le coton 113 dans des matériaux à haute teneur en vêtements pour effectuer une analyse génétique du mécanisme fonctionnel du gène et découvrir d'excellentes variations alléliques en vue de développer des marqueurs moléculaires précieux pour la culture de variétés de coton à haute teneur en vêtements.Et les données unicellulomiques, les données transcriptomiques spatiales, etc. du développement initial de la fibre de coton ont été partagées.