- 3 次围观
某些玉米（Zea mays）和高粱（Sorghum bicolor）基因型的气生根会分泌富含碳水化合物的黏液，以维持固氮细菌的生存；大多数植物的地下根也会在根尖分泌黏液。在这两种情况下，均由根冠释放的边缘细胞产生这种黏液，但控制其形成的基因仍在很大程度上未知。我们对玉米、高粱和蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）分泌黏液的根进行了RNA测序，分析了分泌前后约23,000个细胞核的RNA。每个物种均获得了10至15个细胞簇；我们利用已发表的标记基因以及新发现的标记基因对这些细胞簇进行注释，并分别通过两种禾本科植物中的原位杂交和蒺藜苜蓿中的启动子-报告基因融合对新标记基因进行了验证。随后，我们推断了模块化且具有细胞类型特异性的基因调控网络。除静止中心和分生组织，以及包含边缘细胞的细胞簇外，三个物种的转录程序均存在分化；在这些例外细胞群中，则出现了一组共享的调控因子。沉默五个候选调控因子中的三个会减少边缘细胞数量，而沉默另一组与之部分重叠的三个调控因子则会降低蒺藜苜蓿的根直径。沉默C2H2型锌指蛋白MtrunA17_Chr1g0148421还会降低边缘细胞的存活率。与野生型相比，bzip89玉米插入突变体释放的边缘细胞数量更少。这些网络为调控禾本科和豆科作物中的黏液产量提供了切入点。
单细胞组学揭示驱动特化根黏液产生的细胞类型特异性基因调控网络 | bioRxiv
跳转至主要内容
首页
关于
投稿
提醒 / RSS
搜索此关键词
高级搜索
最新结果
# 单细胞组学揭示驱动特化根黏液产生的细胞类型特异性基因调控网络
查看 ORCID 个人资料
Rafael Espejel Venado，
查看 ORCID 个人资料
Marina Kotvanova，
查看 ORCID 个人资料
Chandrani Kumari，
查看 ORCID 个人资料
Prakriti Garg，
查看 ORCID 个人资料
Saptarshi Pyne，
查看 ORCID 个人资料
Rubens Diogo，
Tess Kern，
查看 ORCID 个人资料
Christopher Dervinis，
查看 ORCID 个人资料
Wendell Pereira，
查看 ORCID 个人资料
Matias Kirst，
查看 ORCID 个人资料
Sushmita Roy，
查看 ORCID 个人资料
Jean-Michel Ané
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.29.755433
Rafael Espejel Venado 1 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校细菌学系；墨西哥州埃尔巴坦-特斯科科市国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Rafael Espejel Venado 的 ORCID 记录
Marina Kotvanova 2 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Marina Kotvanova 的 ORCID 记录
Chandrani Kumari 2 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Chandrani Kumari 的 ORCID 记录
Prakriti Garg 2 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Prakriti Garg 的 ORCID 记录
Saptarshi Pyne 2 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Saptarshi Pyne 的 ORCID 记录
Rubens Diogo 3 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校细菌学系；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Rubens Diogo 的 ORCID 记录
Tess Kern 3 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校细菌学系；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Christopher Dervinis 4 美国佛罗里达州盖恩斯维尔市佛罗里达大学森林、渔业与地理空间科学学院；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Christopher Dervinis 的 ORCID 记录
Wendell Pereira 4 美国佛罗里达州盖恩斯维尔市佛罗里达大学森林、渔业与地理空间科学学院；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Wendell Pereira 的 ORCID 记录
Matias Kirst 4 美国佛罗里达州盖恩斯维尔市佛罗里达大学森林、渔业与地理空间科学学院；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Matias Kirst 的 ORCID 记录
Sushmita Roy 5 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所；美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校生物统计学与医学信息学系；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Sushmita Roy 的 ORCID 记录
通讯作者：
sroy{at}biostat.wisc.edu
Jean-Michel Ané 6 美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校细菌学系；美国威斯康星州麦迪逊市威斯康星大学麦迪逊分校植物与农田生态系统科学系
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Jean-Michel Ané 的 ORCID 记录
## 摘要
信息/历史
指标
补充材料
预览 PDF
## 摘要
某些玉米（Zea mays）和高粱（Sorghum bicolor）基因型的气生根会分泌富含碳水化合物的黏液，为固氮细菌提供支持；大多数植物的地下根也会在根尖处分泌黏液。在这两种情况下，由根冠释放的边缘细胞都会产生这种黏液，但控制其形成的基因在很大程度上仍属未知。我们对玉米、高粱和蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）分泌黏液的根进行了 RNA 测序，共获取约 23,000 个细胞核，并分别在分泌前后对其进行取样。每个物种均获得了 10 至 15 个细胞簇；我们利用已发表的标记基因以及新鉴定的标记基因对这些细胞簇进行了注释，并通过在两种禾本科植物中的原位杂交以及在蒺藜苜蓿中的启动子-报告基因融合对新标记基因进行了验证。随后，我们推断了模块化且具有细胞类型特异性的基因调控网络。除静止中心和分生组织中的细胞簇，以及包含边缘细胞的细胞簇外，三个物种间的转录程序均存在分化；在这些细胞簇中，则出现了一组共有的调控因子。沉默五个候选调控因子中的三个会减少边缘细胞数量，而沉默另一组部分重叠的三个调控因子则会降低蒺藜苜蓿的根直径。沉默 C2H2 锌指蛋白 MtrunA17_Chr1g0148421 还会降低边缘细胞的存活率。与野生型相比，bzip89 的玉米插入突变体释放的边缘细胞更少。这些网络为调控禾本科和豆科作物的黏液产生提供了切入点。
## 利益冲突声明
## 基金资助信息声明
美国农业部 ，#2020-67013-32675 ，#2024-67013-42668
美国能源部科学办公室 ，#DE-SC0021052
## 版权
本预印本的。
该预印本依据
CC-BY 4.0 国际许可协议
公开发布。
返回顶部
上一篇
下一篇
发布于 2026 年 9 月 30 日。
下载 PDF
补充材料
电子邮件
感谢您有兴趣传播 bioRxiv 上的内容。
您的电子邮件地址 *
您的姓名 *
发送至 *
请输入多个地址，每行一个，或使用逗号分隔。
您即将发送以下内容：
单细胞组学揭示驱动特化根黏液产生的细胞类型特异性基因调控网络
邮件主题
（您的姓名）已从 bioRxiv 网站转发一个页面给您
邮件正文
（您的姓名）认为您可能会对 bioRxiv 网站上的这一页面感兴趣。
您的个人留言：
验证码
此问题用于验证您是否为人类访客，并防止自动垃圾邮件提交。
分享
# 单细胞组学揭示驱动特化根黏液产生的细胞类型特异性基因调控网络
Rafael Espejel Venado，
Marina Kotvanova，
Chandrani Kumari，
Prakriti Garg，
Saptarshi Pyne，
Rubens Diogo，
Tess Kern，
Christopher Dervinis，
Wendell Pereira，
Matias Kirst，
Sushmita Roy，
Jean-Michel Ané
bioRxiv 2026.09.29.755433； doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.29.755433
分享本文：
复制
引用工具
# 单细胞组学揭示驱动特化根黏液产生的细胞类型特异性基因调控网络
Rafael Espejel Venado，
Marina Kotvanova，
Chandrani Kumari，
Prakriti Garg，
Saptarshi Pyne，
Rubens Diogo，
Tess Kern，
Christopher Dervinis，
Wendell Pereira，
Matias Kirst，
Sushmita Roy，
Jean-Michel Ané
bioRxiv 2026.09.29.755433； doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.29.755433
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.755433v1?rss=1
🏷️ 单细胞转录组 根冠边缘细胞 根黏液分泌 细胞类型特异性基因调控网络 作物根系发育 C2H2锌指蛋白