硼胁迫下拟南芥根系单细胞转录图谱解析及分子异质性研究

《Plant Molecular Biology》：Single-cell transcriptional profiling in Arabidopsis root exposed to boron toxicity at seedling stages

本研究通过高通量单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，首次在单细胞分辨率下揭示拟南芥根系在硼毒性胁迫下的转录组异质性。研究人员利用10xGenomics平台对2,755个细胞进行聚类分析，鉴定出10种细胞类型，发现谷胱甘肽代谢、硫代谢和核糖体通路在特定细胞簇中显著激活，并定位了胁迫响应关键转录因子，为解析植物硼毒性分子机制提供了突破性资源。

通过高通量单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，研究人员利用商业化液滴微流控平台（10xGenomics）对硼毒性胁迫下的拟南芥（Arabidopsis thaliana）根系进行转录组分析，旨在从单细胞分辨率解析硼毒性如何影响基因表达与发育进程。研究成功注释2,755个细胞并将其划分为10种细胞类型簇，包括：根冠+表皮+静止细胞（QC）+根冠柱、中柱、皮层、皮层+内皮层、后生木质部、根冠柱、毛状体、中柱鞘初始细胞+原生木质部、后生韧皮部及韧皮部。

在硼胁迫条件下，根冠柱、内皮层和静止细胞（QC）中上调基因显著富集于谷胱甘肽和硫代谢途径；而根冠+表皮+QC+根冠柱、中柱和皮层细胞簇中上调基因则与核糖体通路密切关联。此外，研究在严重硼毒性条件下鉴定出皮层、根冠+表皮+QC+根冠柱、皮层+内皮层以及毛状体细胞簇中的关键转录因子。该研究首次在单细胞层面构建了硼胁迫下拟南芥根系的基因表达图谱，揭示了不同细胞类型在分子水平的异质性特征，为深入探究硼毒性分子机制提供了重要基础。