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植物所科研人员建立了一种适用单细胞转录组测序的原生质体提取方法

  单细胞转录组测序(Single-cell RNA sequencing)是近年来兴起的在单细胞水平进行测序的新技术,可以在单细胞水平上重建组织的转录地形图、鉴定不同细胞类型和重建细胞谱系的发育轨迹,对深入理解细胞分化和相关调控网络有着极大的促进作用。从植物组织中释放高质量的原生质体是单细胞转录组测序的前提。然而,由于植物细胞通常由致密的细胞壁所包裹,并且细胞壁在物种间以及不同组织间差异巨大,使得单细胞转录组技术在植物领域中的广泛应用面临着巨大挑战。 

  中科院植物所王印政研究组长期以苦苣苔科斑叶草(Chirita pumila)为研究对象,探究花型变异的遗传调控网络和进化机制,目前已完成了斑叶草的高质量基因组组装,建立了高效的稳定转基因体系。在本研究中,研究组建立了一个简单高效的原生质体制备方法,该方法利用两次连续的不同酶解液消化组织,可在短时间内获得的高质量原生质体悬浮液。经过细胞活力检测和基因表达分析证明这些原生质体可适用于瞬时表达分析、蛋白互作和单细胞转录组测序。科研人员选取了被子植物关键分支上的代表物种,从不同物种的多个终端分化的器官(如花瓣、果实、块根和雌蕊柄)中分离得到了高质量的原生质体,研究结果表明该方法对不同物种和不同组织器官均具有普遍的适用性。研究工作提供了一种通用的原生质体制备方法,克服了在部分植物组织器官原生质体分离困难的障碍,使得单细胞转录组测序技术助力植物进化发育研究成为了现实。 

  该研究成果于322日正式发表在学术期刊International Journal of Molecular Sciences上,植物所已毕业硕士生汪娟娟和在读博士生王阳为共同第一作者,王印政研究员与董阳研究员为共同通讯作者,该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。 

  文章链接:https://www.mdpi.com/1422-0067/23/7/3419 

  

  

  被子植物代表类群不同组织原生质体提取结果

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