《自然》

根细胞谱系中受环境调控的二分法

西澳大利亚大学的Marina Oliva团队发现，拟南芥的大多数根细胞谱系并非沿单一发育轨迹推进，而是呈定型的二分法。近日，相关研究成果发表于《自然》。

植物发育具有高度可塑性，其生长和形态结构不断受环境条件塑造。例如，根系会根据局部水分、养分和土壤条件调整发育。尽管存在这种可塑性，但人们通常认为各类根细胞在很大程度上是同质群体，沿单一发育轨迹推进。

单细胞RNA测序和空间转录图谱分析表明，拟南芥的大多数根细胞谱系并非沿单一发育轨迹推进，而是呈定型的二分支拓扑结构。其中一个分支以一套在多种细胞类型间共享的转录程序为特征，富集了与环境响应相关的基因，包括脱落酸（ABA）信号通路基因。这一状态可在多种细胞类型的部分细胞中重复出现，且独立于发育谱系，从而揭示了根细胞身份的一个特性。它在不同拟南芥生态型间保守存在，即使在发育身份受到重大扰动后仍在持续。此外，它在ABA缺陷型和ABA不敏感突变体中减少，在水分亏缺条件下更为普遍。

这些发现揭示了叠加于发育谱系之上的根细胞身份的另一个特性，其普遍性受环境条件调控。这些结果还揭示了一种此前未被认识的、跨根细胞类型共享的环境相关转录异质性来源。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-11179-y