PBJ | 北京生命科技研究院曹培健团队整合单细胞核转录组与空间代谢组学揭示NtTAC1通过介导生长素梯度调控烟草叶夹角形态建成

本文通过整合单细胞核转录组与空间代谢组学技术，研究了烟草叶夹角形态建成的调控机制。研究背景是叶夹角作为影响作物密植高产的关键性状，其分子机制尤其在双子叶植物中尚不明确。研究目的是解析NtTAC1基因在烟草叶夹角形成中的作用。结论表明，NtTAC1特异性在内皮层发挥作用，通过调控生长素转运蛋白基因NtPIN3的表达，建立了生长素梯度，协调细胞壁重塑（木质素沉积），从而调控叶夹角。研究在单细胞水平上揭示了“基因表达-代谢分布-细胞分化”的调控链路，并通过番茄中的跨物种验证，证明了TAC1-PIN3调控模块在双子叶植物中的保守性，为高密度种植作物的株型设计提供了分子靶点和理论框架。