近日，我校陈庆山教授/齐照明研究员团队在国际植物科学领域高水平期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表题为“Single-Cell Transcriptomics Reveals the FA9–VAP Module Regulating Fatty Acid Accumulation in Soybean Seeds”的研究论文。该研究综合利用单细胞转录组、空间转录组、免疫沉淀-质谱联用、酵母双杂交、免疫共沉淀和CRISPR–Cas9基因编辑等技术，解析了大豆品质基因FA9调控种子脂肪酸积累的分子机制，并鉴定出其关键互作蛋白VAP。

研究人员以大豆品种东农50及其fa9突变体发育中后期种子为材料开展单细胞转录组分析，共获得60,489个高质量细胞，并划分为26个转录特征不同的细胞群。结合已知细胞标记基因和空间转录组信息，对子叶、胚根、种皮等主要种子细胞类型进行了系统注释。结果表明，FA9在特定细胞群中具有明显的表达富集，其功能缺失可引起脂肪酸代谢、内质网蛋白加工、脂滴形成及储藏物质积累等相关转录程序的显著变化。

进一步通过单细胞转录组与IP–MS联合分析，研究团队筛选并鉴定出内质网定位蛋白VAP。双分子荧光互补、免疫共沉淀和酵母双杂交等实验验证了FA9与VAP之间的互作关系。遗传学分析表明，vap敲除及fa9-vap双突变均导致种子总脂肪酸含量下降、蛋白质含量升高，并伴随脂滴数量减少和脂滴形态异常，同时对种子大小及部分产量相关性状产生影响。

综合转录组、蛋白互作、遗传学和细胞超微结构等证据，研究提出了FA9–VAP模块调控大豆种子脂滴形成和油脂积累的工作模型：FA9作为SEIPIN同源蛋白定位于内质网，并与VAP互作，共同参与维持正常脂滴形成和生长；FA9或VAP功能受损后，脂滴形成及脂质代谢受到影响，最终导致种子油脂积累下降。该研究从细胞类型和细胞器互作层面深化了对大豆种子油脂形成机制的认识，为大豆高油分子育种提供了新的候选基因和理论依据。

东北农业大学齐照明研究员、陈庆山教授、王遂博士为论文通讯作者，博士研究生李慧（现工作于黑龙江省农业科学院）和在读博士研究生李天书为共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金、黑龙江省重点研发计划、黑龙江省自然科学基金、海南种业实验室及国家现代农业产业技术体系等项目资助。

（供稿/农学院）