拟南芥单细胞衰老图谱揭示叶片衰老与营养分配的分子调控网络

《Cell》：An Arabidopsis single-nucleus atlas decodes leaf senescence and nutrient allocation

本研究通过构建覆盖20个组织、超百万细胞核的拟南芥单核转录组图谱，首次实现跨器官细胞类型比较。研究者创新性提出SAG-index和YAG-index量化叶片衰老程度，利用加权基因共表达网络(WGCNA)预测关键调控因子，并绘制碳氮转运蛋白图谱揭示源-库器官营养分配机制，为作物抗衰老育种提供新思路。

　　科学家们成功绘制了首个覆盖拟南芥全生育期的单核转录组图谱，包含来自20种组织的百万级核数据。这项突破性研究不仅发现了传统原生质体测序未能检测的新细胞亚群，更通过时间序列分析揭示了叶片各细胞类型衰老的精确时空调控规律。研究团队创造性地开发了"衰老相关基因指数"(SAG-index)和"年轻相关基因指数"(YAG-index)，实现了单细胞水平的衰老程度量化。借助加权基因共表达网络分析(WGCNA)，鉴定出数百个可能协同调控叶片衰老的核心枢纽基因。特别值得注意的是，该研究系统描绘了碳氮营养从源叶到库器官路线图，为理解植物衰老过程中的营养再分配机制提供了分子蓝图。这些发现不仅深化了对植物发育程序性调控的认识，更为作物抗衰老遗传改良提供了重要靶点。