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一种适用于藏红花（Crocus sativus L.）单细胞RNA测序及瞬时基因表达分析的组织特异性原生质体分离高效方法
《BMC Biotechnology》：An efficient method for tissue-specific protoplast isolation suitable for single-cell RNA sequencing and transient gene expression analysis in saffron (Crocus sativus L.)
【字体： 大 中 小 】 时间：2026年07月10日 来源：BMC Biotechnology 4.8
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摘要背景原生质体已被广泛用于组织培养、单细胞RNA测序以及瞬时基因表达分析。然而，在制备过程中，要高效去除坚硬的细胞壁以获得高质量的植物细胞仍是主要挑战。本研究的目的是为藏红花（Crocus sativus L.）建立一种有效的原生质体分离方法，从而推动该物种分子生物学研究的进展
原生质体已被广泛用于组织培养、单细胞RNA测序以及瞬时基因表达分析。然而，在制备过程中，要高效去除坚硬的细胞壁以获得高质量的植物细胞仍是主要挑战。本研究的目的是为藏红花（Crocus sativus L.）建立一种有效的原生质体分离方法，从而推动该物种分子生物学研究的进展。
成功从藏红花的顶芽、花瓣、叶片和根部分离出了具有组织特异性的原生质体，其产量分别约为8.81×106、1.36×107、7.84×105和5.69×105个/克干重，存活率则分别为约95%、94%、96%和61%。不同的组织类型需要不同的最佳酶解条件：顶芽为0.6 M D-甘露醇、1.5%纤维素酶、0.5%木聚糖酶，28℃下处理3小时；根部为0.7 M D-甘露醇、2.0%纤维素酶、0.5%木聚糖酶、0.5%果胶酶，28℃下处理4小时；花瓣为0.7 M D-甘露醇、1.5%纤维素酶、0.5%木聚糖酶，28℃下处理3.5小时；叶肉则为0.7 M D-甘露醇、1.5%纤维素酶、0.5%木聚糖酶，28℃下处理4小时。原生质体的质量还会受到发育阶段和取样位置的影响。此外，还分别利用非开花和开花顶芽的原生质体构建了两个高质量的单细胞文库。我们成功观察到了GFP在叶肉原生质体中的亚细胞定位情况。
本研究首次详细报道了藏红花中原生质体的分离、鉴定及其应用情况。通过克服从不同器官中分离具有组织特异性原生质体的技术难题，我们建立了一种高效的方法，这不仅有助于新种质的培育，还能为了解藏红花的器官发生、生长和发育机制提供有力支持。
原生质体已被广泛用于组织培养、单细胞RNA测序以及瞬时基因表达分析。然而，在制备过程中，要高效去除坚硬的细胞壁以获得高质量的植物细胞仍是主要挑战。本研究的目的是为藏红花（Crocus sativus L.）建立一种有效的原生质体分离方法，从而推动该物种分子生物学研究的进展。
成功从藏红花的顶芽、花瓣、叶片和根部分离出了具有组织特异性的原生质体，其产量分别约为8.81×106、1.36×107、7.84×105和5.69×105个/克干重，存活率则分别为约95%、94%、96%和61%。不同的组织类型需要不同的最佳酶解条件：顶芽为0.6 M D-甘露醇、1.5%纤维素酶、0.5%木聚糖酶，28℃下处理3小时；根部为0.7 M D-甘露醇、2.0%纤维素酶、0.5%木聚糖酶、0.5%果胶酶，28℃下处理4小时；花瓣为0.7 M D-甘露醇、1.5%纤维素酶、0.5%木聚糖酶，28℃下处理3.5小时；叶肉则为0.7 M D-甘露醇、1.5%纤维素酶、0.5%木聚糖酶，28℃下处理4小时。原生质体的质量还会受到发育阶段和取样位置的影响。此外，还分别利用非开花和开花顶芽的原生质体构建了两个高质量的单细胞文库。我们成功观察到了GFP在叶肉原生质体中的亚细胞定位情况。
本研究首次详细报道了藏红花中原生质体的分离、鉴定及其应用情况。通过克服从不同器官中分离具有组织特异性原生质体的技术难题，我们建立了一种高效的方法，这不仅有助于新种质的培育，还能为了解藏红花的器官发生、生长和发育机制提供有力支持。
