中國科學院遺傳與發育生物學研究所錢文峰研究組應用單細胞轉錄組測序技術,獲得了水稻幼苗葉和根超過20萬個單細胞的轉錄組信息,利用細胞類型標記基因和原位雜交技術,對每個細胞的身份進行了鑒定,構建了水稻幼苗葉和根的單細胞轉錄圖譜。相關結果近日發表于《遺傳學和基因組學期刊》。
水稻幼苗葉和根的單細胞轉錄組二維UMAP圖與組織解剖圖 圖片來源:錢文峰等
水稻作為重要的糧食作物,為全球一半以上的人口提供主糧;同時,水稻作為單子葉模式植物,其個體發育與細胞分化受到了科研人員持續和廣泛的關注。細胞功能的分化常常可以體現為基因表達的差異。新興的單細胞轉錄組測序技術使高通量探究細胞的功能分化成為可能。
錢文峰等構建了水稻幼苗葉和根的單細胞轉錄圖譜。基于該圖譜進一步發現,盡管葉和根的同種類型組織(如葉和根各自的維管組織,葉肉細胞和根皮層細胞)具有顯著的轉錄組相似性,葉和根表皮組織的轉錄組卻具有較大的差異,這可能與地上部和地下部表皮組織所處外界環境的差異有關。
該研究比較了多個生長條件下水稻幼苗單細胞轉錄圖譜的差異,發現水稻在應對低氮、缺鐵以及高鹽脅迫時,不同類型的細胞常常采取細胞類型特異的轉錄響應,而同種類型細胞在響應不同脅迫時往往傾向于使用相似的轉錄調控機制。在脅迫條件下,幼苗表現出葉片發黃的現象。通過研究細胞群體組成,作者發現脅迫條件下葉肉細胞比例顯著降低。
通過進一步重構葉肉細胞的發育軌跡,作者發現在葉肉細胞發育的不同階段,不同功能的基因按照特定時序依次動態響應,為理解非生物脅迫下細胞分化的差異提供了線索。
研究為水稻全苗開展單細胞分辨率的組學研究奠定了基礎,為深入解析植物的生命活動提供了新的角度。
中國農業大學動物科學技術學院教授孫東曉團隊構建了覆蓋奶牛59種組織、179萬個細胞的多組織單細胞表達圖譜,為解析牛重要性狀遺傳調控機制、推進精準育種及探索人類疾病的牛模型研究提供了重要資源。9月5日,......
廈門大學教授史大林團隊基于在西北太平洋副熱帶流渦區開展的高分辨率觀測,定量分析了固氮生物群落的豐度、結構和固氮速率,進而應用廣義加性模型刻畫的優勢固氮藍藻的生態位特征預測了其在全球海洋的主要分布格局,......
得益于雙子葉模式植物擬南芥和單子葉模式植物水稻的遺傳學研究,植物發育生物學在過去40年取得了長足發展。植物分生組織(干細胞)的建立與維持機制、重要組織和器官的分化軌跡及其核心調控網絡已初步建立。這些基......
近日,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院研究員林達等報道了新開發的單細胞多組學技術——Uni-C。該方法可在一個細胞中同時解析基因組大尺度結構變異(如SV、CNV、ecDNA)、小尺度突變(SNP/I......
記者楊舒從中國農業科學院生物技術研究所獲悉,該所作物耐逆性調控與改良創新團隊日前聯合國內外研究機構,構建了首個水稻的多器官單細胞多組學圖譜,系統解析了水稻不同細胞類型的功能及其對復雜性狀的調控作用,有......
作為當前生物醫學研究的前沿熱點領域,單細胞蛋白質組學通過在單細胞層面上探索蛋白質表達模式,精確揭示細胞異質性,為解碼生命過程和疾病發生機制提供了獨特視角,已成為賦能精準醫療和生物醫藥創新的關鍵技術,是......
BeaconDiscovery?單細胞功能表征平臺將幫助研究者解鎖活體單細胞功能分析的全部潛力。它采用Beacon?的光電定位(OEP)和微流體芯片光技術,使研究人員能夠實時探索多模態和動態細胞反應,......
2025年4月26日,由北京市科學技術研究院分析測試研究所(北京市理化分析測試中心)、創新方法研究會科學工具專業委員會、北京理化測試技術有限公司主辦,北京市科學技術研究院生物技術與健康研究所、寧波華儀......
喉氣管狹窄(LTS)作為臨床上棘手的上呼吸道疾病,其典型特征是細胞外基質(ECM)異常沉積導致的氣道狹窄。隨著COVID-19等公共衛生事件中氣管插管應用的增加,醫源性LTS的發生率顯著上升。盡管手術......
由于無法對蛋白實現擴增,因此在單細胞多組學的研究中,單細胞蛋白質組學是最具挑戰的研究,近年來已取得突飛猛進的進展。除了質譜儀檢測靈敏度的提升,在前端取樣、預處理和分離方面的巨大進步是重要因素,這和微流......