玉米根毛单细胞类型转录组分析

Transcriptome analysis of single cell type of root hair in maize

根毛是植物根表皮细胞向外突起伸长形成的管状单细胞,在植物水分、营养物质吸收及与外界环境相互作用的过程中发挥重要功能。目前,对玉米根毛生长发育的研究极其有限,玉米作为一种单子叶植物,根毛生长发育的分子机制与十字花科植物拟南芥可能有所不同。为探究玉米根毛生长发育的调控机制,以玉米自交系B73根毛为研究对象,收集生长3 d的根毛进行单细胞类型的转录组测序分析。结果表明,各组样品高质量碱基均达到6 Gb以上,各组样品的数据比对率均在85%以上。筛选到1 050个根毛特异表达基因,其中含有68个转录因子。GO富集分析发现,玉米根毛特异表达基因主要集中在细胞壁合成、离子结合、氧化还原反应及应答逆境胁迫过程。将玉米根毛特异表达基因进行同源比对,鉴定到23个同源基因。分析转录组数据还发现玉米根毛细胞中存在内含子保留这一特异可变剪切形式。qRT-PCR验证结果表明,9个根毛特异表达基因的表达与转录组分析的结果相符合,证明了转录组数据的可靠性。研究结果解析了玉米根毛生长发育的转录调控分子机制,为后续研究提供了重要基因数据信息。