【研究进展】

    科技日报讯 （记者罗云鹏）11月12日，记者从深圳华大生命科学研究院获悉，该院与西北工业大学研究团队基于时空组学技术，揭示葱属植物重要性状形成和演化的分子机制，为推动葱属植物进入分子育种新阶段提供新线索。相关研究成果近日发表在《自然·遗传学》上。

    华大生命科学研究院院长徐讯介绍，时空组学技术兼具纳米级分辨率和厘米级全景视场优势，能够帮助研究人员从空间和时间两个维度对洋葱球茎膨大过程开展研究，获取丰富和重要的细胞形态与空间位置信息，在研究中发挥了关键作用。

    据悉，研究团队对洋葱、大葱、大蒜和百子莲（葱属植物近亲物种）开展了染色体级别基因组解析工作和基因组组装，得出葱属植物复杂的基因组加倍历史，并揭示葱属植物特有风味形成是基因拷贝增加和序列变化共同导致的。

    而后，研究团队通过时空组学技术，首次绘制出洋葱鳞茎组织不同发育阶段的时空图谱，并基于此对洋葱球茎部位组织细胞进行分类。研究人员在发现海绵细胞是球茎膨大的主要原因的同时，还发现了球茎膨大的主要基因调控通路，为后续对膨大分子机制进行深入研究和育种应用提供支撑。

    另悉，结合时空转录组数据，研究团队发现洋葱鳞茎表皮细胞是黄酮类化合物（黄酮、黄酮醇、花青素等）合成的中心部位。通过时空转录组数据，研究还发现了一种蛋白质家族，为洋葱鳞茎防脱水、害虫防治和抗虫系育种提供基础依据。

    “高精度的空间转录组数据为研究洋葱球茎的发育和代谢提供了新的见解。”西北工业大学教授蔡晶表示，“研究成果为深入解析葱属植物发育过程中性状进化和基因表达模式提供了依据，也为进一步推动分子育种应用提供了重要指导。”