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玛格达伦·林德伯格(Magdalen Lindeberg)
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由农业与生命科学学院综合植物科学学院植物生物学教授迈克尔·斯坎伦(Michael Scanlon)领导的康奈尔研究团队将利用国家科学基金会的资金来继续他对世界上最大的主食玉米的研究。

Scanlon最近获得了NSF植物基因组研究计划的五年,180万美元的持续赠款,以了解有关帮助玉米干细胞使植物器官的基本机制的更多信息。

他的小组将使用基因组测序工具来检查单个细胞内发生的发育变化。自2000年代初以来,这是基于研究扫描量及其实验室的建设,其中大部分也得到了NSF的支持。

植物不断生长新的营养结构。在发育的早期阶段,赋予细胞特定功能,并以高度组织的方式生长。Scanlon说:“植物发育最终通过分化各个干细胞来构成成熟的组织和器官。”

由于存在于芽的顶端分生组织(SAM)中的一系列干细胞,因此成年植物上地面部分的所有细胞,器官和组织都存在。SAM生成的细胞会在其发展过程中经历特定的基因表达模式,从而引起成熟植物中发现的更复杂的细胞和组织。

SAM还有助于维持专门用于器官建设的细胞与产生更多干细胞的细胞之间的平衡。为了实现这一目标,复杂的基因网络在精确的系列中打开和关闭,随着植物的发展,它们的基因表达会自然变化。这最终会影响成年植物中出现的特征,例如叶片大小,叶状形状和植物高度。

去年发表的一项研究Scanlon和他的合作者检查了在SAM内部和周围的不同类型的组织中发现的基因表达的模式。基因组测序表明,只有少数基因似乎在影响哪些细胞有助于不同的组织类型中起作用。

新的资金将通过分析单个细胞内基因表达的差异,而不仅仅是通过组织类型来扩展这项研究。他说:“单细胞测序是了解射击过程中细胞分化机制的直观进步。”

通过比较不同遗传线的发展过程,研究人员将能够显示基因调节如何影响成年植物的特征,并为植物育种者提供新的遗传靶标,以改善重要特征。

玛格达伦·林德伯格(Magdalen Lindeberg)是农业与生命科学学院综合植物科学学院的助理主任。

本文也出现在《康奈尔纪事》中。

标头图片:植物生物学教授迈克尔·斯坎伦(Michael Scanlon)研究了开发植物,以了解基因表达的变化如何影响成年植物的特征。杰西·温特/康奈尔大学的照片

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