PlantScreen植物表型成像分析系统应用——转录组水平amiRNA筛选鉴定拟南芥激素运输功能基因

信号分子的运输在调节植物生长、发育和环境应答方面起到非常重要的作用。最显著的例子就是植物激素的空间分布控制植物发育模式。

以色列特拉维夫大学Eilon Shani研究团队使用amiRNA进行转录组多目标正向遗传筛选，形成了3000个株系的文库，表达了1777amiRNA。通过鉴定基因型和量化表型，其中80个株系表现出可重复的茎生长表型。在这个种群中，研究者发现并描述了未研究过的ABCB6和ABCB20基因在激素运输和响应方法的重要作用。这一研究成果发表在《Nature Communications》。

这一研究工作的关键点之一是对大量的样品进行定量化表型测量与分析，通过表型鉴定来确定研究的功能基因。如果使用传统的表型测量技术，工作量将是非常巨大的，而且数据结果中可能会有各种因素造成的大量误差。而本研究中使用的PlantScreen高通量植物表型成像分析系统运用最新的植物表型成像分析技术完美解决了这一问题。

研究者通过PlantScreen高通量植物表型成像分析系统模拟正常的生长条件，通过RGB彩色成像单元和FluorCam叶绿素荧光成像单元进行植物色差（植物色彩分布与比例）、形态学（叶面积、周长、离心率、旋转对称性、圆度、紧密度）、光合作用（荧光衰减比率Rfd_Lss、最小荧光F₀、光稳态PSII量子产额QY_Lss、光稳态最大荧光Fm_Lss、最大PSII量子产额QY_max、光稳态非光化学淬灭NPQ_Lss、光稳态最大PSII量子产额Fv/Fm_Lss）。

通过对着一系列表型数据的分析，研究者确定了这些株系是一个独特的遗产资源，非常有利于理解植物激素运输过程。他们正是通过表型发生显著变化的株系，发现了ABCB6和ABCB20基因在激素运输和响应方法中发挥的作用。

参考文献：

Zhang Y, et al. 2018. A transportome-scale amiRNA-based screen identifies redundant roles of Arabidopsis ABCB6 and ABCB20 in auxin transport. Nature Communications 9, 4204