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植物所科研人員建立了一種適用單細胞轉錄組測序的原生質體提取方法

  單細胞轉錄組測序(Single-cell RNA sequencing)是近年來興起的在單細胞水平進行測序的新技術,可以在單細胞水平上重建組織的轉錄地形圖、鑒定不同細胞類型和重建細胞譜係的發育軌跡,對深入理解細胞分化和相關調控網絡有著極大的促進作用。從植物組織中釋放高質量的原生質體是單細胞轉錄組測序的前提。然而,由於植物細胞通常由致密的細胞壁所包裹,並且細胞壁在物種間以及不同組織間差異巨大,使得單細胞轉錄組技術在植物領域中的廣泛應用麵臨著巨大挑戰。 

  中科院植物所王印政研究組長期以苦苣苔科斑葉草(Chirita pumila)為研究對象,探究花型變異的遺傳調控網絡和進化機製,目前已完成了斑葉草的高質量基因組組裝,建立了高效的穩定轉基因體係。在本研究中,研究組建立了一個簡單高效的原生質體製備方法,該方法利用兩次連續的不同酶解液消化組織,可在短時間內獲得的高質量原生質體懸浮液。經過細胞活力檢測和基因表達分析證明這些原生質體可適用於瞬時表達分析、蛋白互作和單細胞轉錄組測序。科研人員選取了被子植物關鍵分支上的代表物種,從不同物種的多個終端分化的器官(如花瓣、果實、塊根和雌蕊柄)中分離得到了高質量的原生質體,研究結果表明該方法對不同物種和不同組織器官均具有普遍的適用性。研究工作提供了一種通用的原生質體製備方法,克服了在部分植物組織器官原生質體分離困難的障礙,使得單細胞轉錄組測序技術助力植物進化發育研究成為了現實。 

  該研究成果於3月22日正式發表在學術期刊International Journal of Molecular Sciences上,植物所已畢業碩士生汪娟娟和在讀博士生王陽為共同第一作者,王印政研究員與董陽研究員為共同通訊作者,該研究得到了國家自然科學基金項目的資助。 

  文章鏈接:https://www.mdpi.com/1422-0067/23/7/3419 

  (進化實驗室供稿)

被子植物代表類群不同組織原生質體提取結果 

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