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单细胞转录组如何重塑植物发育研究？高分通关秘籍在这里！

基迪奥生物 · 公众号 · · 2024-10-17 18:03

正文

植物细胞的异质性给植物发育研究带来极大困难，单细胞转录组测序技术能够揭示细胞层面的基因表达差异，追踪不同细胞在发育过程中的分化轨迹，寻找分化的关键驱动基因并构建细胞间的转录调控网络，从而深入解析植物发育的调控机制，可以说单细胞转录组正在重塑植物发育研究。

在单细胞技术发展前期研究主要针对模式植物拟南芥，近年来植物单细胞转录组的研究数量也在逐渐增多，涉及到水稻、玉米、大豆、杨树等，但总体上物种数量并不多 ^[1] ，很多物种并未被充分探索。因此，现在正是开启植物发育单细胞转录组研究的最佳时机，那么如何让你的单细胞转录组研究与众不同，跟着小编来进行一场高分通关吧！

第一关

首先来到第一关，植物单细胞研究目前存在的最大问题便是单细胞难以分离，这时你需要选择一个靠谱的公司。基迪奥生物不仅拥有 350+ 物种， 1500+ 组织样本类型细胞悬液制备经验，还能够针对客户不同物种、不同组织和项目需求定制合适的样本制备方案，以确保得到高质量的细胞悬液。

目前基迪奥已成功帮助客户实现在多个物种的单细胞发育领域内第一篇文章的发表，每5篇就有1篇是基迪奥合作发表，平均影响因子高达 11.2+ 。

表1 基迪奥植物发育单细胞文章集锦

第二关

在得到测序数据之后，如何结合我们的生物学问题进行高效的数据分析是我们要面对的另一个难关，在此过程中可能会存在非模式物种难以进行细胞鉴定，可应用的分析点少等诸多挑战，这时你需要一个完备的数据分析思路和方法。

基迪奥生物在单细胞转录组数据分析领域深耕多年，够根据不同的实验设计和生物学问题提供全面的个性化分析方案，实现精准的细胞注释、发育分化轨迹的准确构建以及调控机制的深入挖掘，通过层层递进的分析一步步揭示隐藏在数据背后的生物学本质。

图1 基迪奥植物发育单细胞转录组分析思路

绘制单细胞图谱

首先，通过对单细胞转录组数据进行质控分群和细胞注释，我们可以构建植物组织的单细胞图谱。接着，可以通过细胞频率分析和具体的生物学问题来锁定目标细胞。进一步，可以对目标细胞亚群进行再分群分析，探究子亚群的标记基因，通过亚群上调基因分析和富集分析探究不同亚群的功能特征。

构建发育分化轨迹

接下来，可以通过拟时分析来构建目标细胞的发育分化轨迹，重现细胞分化过程，探究不同实验处理的细胞或不同的细胞亚群的分化状态，挖掘出一些稀少的、常规技术手段很难获得的中间状态细胞。此外，还可以通过RNA速率分析来帮助推断细胞分化的方向性，并与拟时分析的结果相互验证。

挖掘发育标记基因

此外，在构建好细胞的拟时分化轨迹后，还可以结合差异基因分析和富集分析来挖掘细胞不同发育阶段的发育特征基因，探究它们随着分化时间呈现的特定表达模式，从而鉴定参与特定发育分化过程的关键基因。

解析发育调控机制

最后，还可以结合转录因子分析和网络分析来构建细胞间的转录调控网络，筛选出驱动分化的关键转录因子，探究关键通路的调控机制以及与表型的关联，从而深入解析植物发育的遗传调控机制和细胞发育的生物学功能。

第三关

最后，以上分析思路的实现还需要大量的学习和时间成本，而能够越快越好的进行数据分析和绘图是领先同行必不可少的一步，这时你需要一个 Omicsmart （ https://www.omicsmart.com ）这样的云分析平台。无需任何编程基础，只需轻点鼠标即可轻松完成流程分析和个性化的高级分析，同时完成 SCI级别图片的绘制。下面一起来欣赏基迪奥客户在文章中使用Omicsmart绘制的精美图片及其帮助客户解决的实际的生物学问题：

图2 Omicsmart助力第一个烟草叶片单细胞图谱绘制 ^[2]

图3 Omicsmart助力龙眼胚性愈伤组织的分化轨迹构建 ^[3]

图4 Omicsmart助力豌豆芽尖组织的转录调控网络构建 ^[4]

小结

相信大家在看完以上的研究思路和美图后都已经开始摩拳擦掌跃跃欲试了，不要着急，在下个月即将举行的单细胞转录组培训班中，会对单细胞转录组的分析方法和流程以及Omicsmart进行详细的讲解并配合实操进行巩固练习，欢迎对相关内容感兴趣的老师联系基迪奥客服了解详情噢！

培训时间： 2024年11月11-15日

培训方式： 腾讯会议线上授课

培训费用： 2000元/人/期

报名优惠： 2人报名9折，3人及以上8折

依旧是经验丰富的讲师全程在线，指导课前软件安装、课中课后答疑，培训内容由单细胞组学概述、R语言入门等基础理论实操，进阶至单细胞数据基础分析、seurat&ggplot绘图实操、单细胞多组学分析、单细胞进阶绘图实操等高级分析与绘图，并拓展分享经典文献与实际应用案例，由浅入深安排课程，系统学习单细胞组学知识。

部分课件内容：

如果没时间参加某节课程的直播，我们提供全程回放录播，一年内无限次观看学习；并且除了课表中的内容全部讲到，在上传的回放系列视频中还有补充课程视频提供大家课后观看学习：

此外还将提供：

课前组建答疑群全程指导与答疑

课程所需的课件脚本资料

课后习题巩固

完成习题提供盖章版结业证书

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