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植物单细胞技术突飞猛进
阅读：578 发布时间：2020/7/1 16:31:07
植物单细胞研究技术突飞猛进
以往植物转录组学研究通常是将植物整个器官或组织均质化后测序，因此每个细胞对转录丰度的贡献变得不可识别。这种方法虽然有助于在器官或组织水平上解决许多生物学问题，但是无法了解发生在罕见细胞类型或单个细胞中的转录过程。在单细胞测序技术出现之前，在植物中一般使用三种不同的方法来进行单个细胞的转录分析：流式分选(FACS)、单个细胞类型中分离标记的细胞核(INTACT)和激光捕获显微切割(LCM)。流式分选前，需要植物样本先制备成原生质体然后荧光标记不同细胞类型。INTACT技术需要转基因标记特定细胞类型的细胞核，通过免疫纯化获取特定标记的细胞核，可以避免分离和机械纯化整个细胞的需要。激光捕获显微切割则是根据细胞的形态特征切除特定类型的细胞。然而，FACS和INTACT这两种技术都只能应用于容易转化的植物，从而限制了它们在其他植物物种中的应用。虽然激光捕获显微切割可以应用于更广泛的植物物种，但LCM和FASC一样，样本处理条件比较苛刻，需要高度复杂和昂贵的设备，只能获得低于最佳产量和浓度的目标细胞。
因此，采用单细胞测序技术，是研究植物单细胞水平转录信息的有效技术手段。不过由于植物细胞周围的细胞壁聚合物和细胞大小的巨大差异，在植物中进行单细胞转录组测序明显比在动物中更具挑战性，因此和肿瘤、免疫、发育等方向研究中单细胞测序的广泛应用不同，植物研究中单细胞测序应用相对较少。
植物的根尖被切除后可以再生，为了确定是哪个发育过程介导了这种修复，作者将谱系追踪、单细胞RNA测序和标记分析相结合分析不同的组织重组模型。发现多种细胞类型可以重建干细胞，显示未经处理的植物细胞的潜在潜力。在干细胞激活前再生细胞的转录组类似于胚胎根祖细胞。再生缺陷在胚胎根中比在成年根突变体中更为严重。此外，生长素和细胞分裂素信号域反映了它们的胚胎动态，对这两种激素的控制改变了新生组织和干细胞生态位marker的位置。
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