你以前从未见过这样的玉米

冷泉港实验室教授David Jackson和前博士后Xiaosa Xu发现了玉米和拟南芥中新的干细胞调控因子，并将其中一些调控因子与玉米大小变异联系起来。这种联系未来有望帮助玉米种植者提高产量。

　　

植物干细胞对世界粮食供应、动物饲料和燃料生产至关重要。它们为植物的生长奠定了基础。然而，关于这些神秘的组成部分，我们仍有许多未知之处。先前的分析未能找到许多调控这些细胞功能的重要基因。

如今，冷泉港实验室 (CSHL) 的植物生物学家首次在数千个玉米和拟南芥茎细胞中定位了两种已知的干细胞调控因子。他们的研究还发现了这两个物种中新的干细胞调控因子，并将其中一些与玉米的尺寸变异联系起来。这种回收稀有干细胞的方法可以应用于整个植物界。CSHL 教授 David Jackson 解释说：“理想情况下，我们希望知道如何制造干细胞。这将使我们能够更好地再生植物。这将使我们了解植物的多样性。人们非常兴奋的一件事是培育更具抗逆性或更高产的新作物。我们还没有完整的调控因子列表——也就是实现这一目标所需的基因。”

Jackson 和他的同事首先关注了两种著名的干细胞调控因子 CLAVATA3 和 WUSCHEL。Jackson 实验室的前博士后 Xu Xiaosa 精心解剖了一小块含有干细胞的玉米和拟南芥嫩芽。然后，该团队使用一台“微流体”机器分离每个细胞，将其 RNA 转化为 DNA，并贴上标签，以识别其来源。

这一过程被称为单细胞RNA测序，它使研究人员能够同时观察基因在数千个细胞中的表达情况。“最棒的是，你拥有了这份基因表达图谱，”杰克逊说。“当我们发表这份图谱时，整个研究领域都可以使用它。其他对玉米或拟南芥干细胞感兴趣的人无需重复实验。他们能够使用我们的数据。”

通过单细胞RNA测序，研究团队回收了约5,000个 表达CLAVATA3 和1,000个 WUSCHEL的细胞。接下来，他们鉴定出数百个在玉米和拟南芥干细胞中优先表达的基因，这表明这些基因可能在许多植物物种中都具有重要的进化意义。由此，他们能够将某些干细胞调控因子与玉米的生产力联系起来。这种联系未来或将帮助育种者筛选出用于生产食品、动物饲料或燃料的特定品种。

“这些基础知识可以指导未来十年的研究，”杰克逊说。“它不仅可以被发育生物学家使用，还可以被生理学家使用，他们思考玉米穗如何生长以及如何提高产量，然后是育种家。”