图 大豆器官发育的时空图谱

　　在国家自然科学基金项目（批准号：32388201）等资助下，中国科学院遗传发育所/崖州湾国家实验室田志喜团队在大豆时空组学研究方面取得新进展，成功构建并发布了第一个国产大豆（中黄13）时空转录图谱。研究成果以“大豆器官发育的大规模整合转录组图谱（A large-scale integrated transcriptomic atlas for soybean organ development）”为题，于2025年2月18日在线发表于《分子植物》（Molecular Plant）。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205225000693。

　　大豆作为一种重要的作物，是人类和家畜植物性蛋白质和食用油的重要来源。随着全球对大豆需求量的不断增长，预计到2050年大豆的产量需要比2015年翻一番，才能满足基本的供需平衡。因此，利用分子设计加速大豆育种进程是非常重要的育种策略，其中揭示大豆器官发育和关键基因的调控网络对于分子设计育种至关重要。田志喜团队联合合作者开创性地构建了”宏观-单细胞-空间”三级转录解析体系：首先基于314份全器官样本的Bulk RNA-seq大数据精准锁定器官发育阶段和关键器官的特征基因；继而运用snRNA-seq捕获五大功能器官（根、根瘤、茎尖、叶、茎）的细胞级表达图谱；最终通过Stereo-seq呈现基因表达的3D空间位置信息，首次实现大豆器官的3D基因表达可视化。本研究构建的”时空图谱”完整揭示了大豆生长发育过程中基因表达的动态轨迹，为解析大豆器官形成机制、挖掘调控发育关键基因提供了核心技术支撑，对推动我国大豆科技向智慧育种新时代迈进，对保障国家粮食安全具有重大战略意义。

　　相关转录组数据库SoyOmics Transcriptome Atlas和SOTA: Soybean Organ Transcriptomic Atlas已上线并开放访问（SoyOmics: https://ngdc.cncb.ac.cn/soyomics/index；SOTA: https://db.cngb.org/stomics/soybean/），提供基因表达查询、比较、空间定位可视化等模块。用户可通过交互式界面精准检索目标基因在发育阶段、特定器官及细胞类型中的表达特征，显著提升功能基因研究效率。