Команда Куньминского института ботаники Китайской академии наук исследовала семена сои на разных стадиях развития с помощью пространственно-временной транскриптомики высокого разрешения. Учёные определили 17 типов клеток и 249 маркерных генов.
Кластеры клеток C0 и C8 в области флоэмы семенной оболочки оказались ключевыми участками переноса и обмена сахарозы. Гены, связанные с метаболизмом и транспортом сахаров, проявляли предпочтение к определённым типам клеток, а их активность менялась по мере развития семени.
Исследователи установили функцию гена GmCWINV4, который специфически экспрессируется во флоэме семени. Кодируемый им белок находится в клеточной стенке и способен расщеплять сахарозу.
Повышенная экспрессия GmCWINV4 в сое значительно увеличивала объём семян и массу 100 семян, а также усиливала накопление масла и сахаров. Анализ гаплотипов показал, что в ходе одомашнивания ген подвергся заметному отбору, а в культурной сое уровень его экспрессии существенно вырос.
Учёные также выявили транскрипционные факторы GmZF-HD27 и GmZF-HD36. Они напрямую связываются с промотором GmCWINV4 и активируют его транскрипцию; сахароза может выступать вышестоящим сигналом, индуцирующим экспрессию GmZF-HD36.
Результаты исследования опубликованы в журнале Plant Biotechnology Journal. Работу поддержали, в частности, в рамках программы фундаментальных исследований провинции Юньнань.
Перевод с китайского выполнен с помощью искусственного интеллекта. Источник: Китайская академия наук
