近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所大豆優(yōu)異基因資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用創(chuàng)新團隊與國內(nèi)高校合作，首次在單細(xì)胞水平解析了大豆根瘤成熟過程中基因表達的動態(tài)變化，并在未成熟的根瘤侵染細(xì)胞中成功鑒定到了一組參與根瘤成熟和根瘤固氮的細(xì)胞亞型。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然植物》（Nature Plants）上。
豆科植物與根瘤菌共生互作形成根瘤組織，可以固定大氣中的氮氣供宿主植物利用。根瘤組織較其他組織更為復(fù)雜，因此，從細(xì)胞類型層面解析根瘤基因的時空活動具有一定的難度。
該研究成功揭示了大豆根瘤組織單個細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)和基因表達狀態(tài)，構(gòu)建了大豆根瘤的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄圖譜。研究人員不僅成功鑒定出了根瘤菌侵染細(xì)胞和非侵染細(xì)胞中基因的差異特征，同時揭示了大豆根瘤不同類型細(xì)胞在發(fā)育和功能上時空分化過程，并在根瘤菌侵染細(xì)胞中成功鑒定出了一組參與根瘤成熟以及根瘤固氮的過度細(xì)胞亞型。該研究為大豆共生固氮的機理解析以及大豆結(jié)瘤固氮效率的改良提供了新的研究思路和重要的數(shù)據(jù)資源。
（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所供圖）
