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花开满京城学术话未来丨博奥晶典首届动植物单细胞时空技术高端应用研讨会在京成功举办！

首页 » 产业 » 快讯 2023-05-22 转化医学网赞(8)

导读	博奥晶典首届动植物单细胞时空技术高端应用研讨会在京成功举办！

5月12日，北京风和日丽，万物欣欣向荣。由北京博奥晶典生物技术有限公司主办的”博奥晶典首届动植物单细胞时空技术高端应用研讨会”在北京北辰五洲皇冠国际酒店成功举办。

参会嘉宾合影

参会嘉宾合影

现场近 200 位动植物领域单细胞及空间组学研究学者、师生亲临现场，座无虚席，共同探讨单细胞时空组学技术在动植物领域的应用进展。

开场致辞

北京博奥晶典科研合作服务中心主任李彦泽博士

会议伊始，科研合作服务中心主任李彦泽博士对参会来宾表示热烈欢迎，回顾了时空组学技术在动植物领域的里程碑事件，并预祝首届动植物单细胞时空技术高端应用研讨会圆满召开。

大会报告精彩回顾

本届会议邀请 8 位动植物单细胞领域权威专家，围绕细胞共生与分化、发育及代谢调控、抗病抗逆机制研究等领域的应用进行了分享和深度探讨，现场气氛热烈。

中国农业大学董江丽教授

本届大会首先由中国农业大学王涛教授课题组的董江丽教授带来题为“根瘤单细胞测序揭示共生固氮新机制”的报告。氮素是植物生长发育必须的大量营养元素，生物固氮是自然界生物可用氮的最大天然来源。豆科植物与根瘤菌可以相互作用形成共生根瘤。然而，根瘤细胞的分化和联系在很大程度上仍然是未知的。董教授介绍了团队与博奥晶典共同建立了一个改良的根瘤原生质体制备方案，攻克了制备根瘤单细胞原生质体悬液的技术难关。通过对蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）接种根瘤菌 14 天生长的根瘤进行单细胞转录组测序，揭示了成熟的不定型根瘤中不同转录表达模式的细胞类群，以及共生细胞类型和非共生细胞类型的拟时序分析和生物学功能，发现了共生固氮新机制：固氮细胞将氮同化为谷氨酰胺，非固氮细胞将谷氨酰胺转化为天冬酰胺供植物生长。王教授团队的研究结果为研究根瘤器官形成和共生固氮的机制提供了重要资源。

中国科学院动物研究所高飞研究员

中国科学院动物研究所高飞研究员带来了题为“Integration of single-cell transcriptome and chromatin accessibility of early gonads development among goats, pigs, macaques, and humans”的专题报告。哺乳动物的早期性腺包含原始生殖细胞（PGCs）和体细胞前体，它们对性别决定和配子形成至关重要。高飞研究员的团队围绕 PGCs，解释了如何用单细胞转录组技术来分析进化过程中物种的保守性和差异性问题。该研究通过单细胞层面的转录组和染色质可及性分析，揭示了山羊、猪、猕猴和人类早期生殖腺中 PGCs 和体细胞的调控特征；确定了进化保守和物种特定的事件，包括基因表达、信号通路和细胞-细胞相互作用，并发现了潜在的顺式调控元件和关键转录因子。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所王晓武研究员

中国农业科学院蔬菜花卉研究所的王晓武研究员以“单细胞转录组测序揭示大白菜叶细胞的分化”为主题，介绍了使用单细胞转录组测序技术探索大白菜叶片单细胞的异质性的研究过程，在单细胞水平探索叶片栅栏组织和海绵组织细胞之间的分化，并确定其关键的调控基因，对于揭示白菜类蔬菜作物叶片发育和叶球形成的机制是十分重要的。该研究使用莲座期大白菜的幼叶（n=3）进行单细胞转录组测序，构建了白菜莲座期幼嫩叶片的单细胞转录图谱。研究不仅成功区分了叶肉细胞中的栅栏细胞和海绵细胞，还发现了栅栏细胞是光合作用的主要细胞，海绵细胞主要是为栅栏细胞的光合作用提供支撑作用。他们还发现表皮细胞中背腹性基因表现出互斥的表达模式，在对白菜叶片维管系统不同细胞进行了详细的分类的同时解析了维管系统的发育路径口。研究表明单细胞转录组有助于理解和深入解析重要性状基因功能。

福建农林大学生命科学学院秦源教授

福建农林大学生命科学学院的秦源教授作了题为“基于单细胞测序的植物大孢子母细胞发育机理研究”的专题报告。植物通过有性生殖产生种子，而雌雄配子体发生和发育是高等植物进行有性生殖的一个关键先决条件。雌配子体发育包括大孢子发生和雌配子体发生两个阶段，相对雄配子体而言，雌配子体数量较少、体积小且深埋于母体组织之中，一直是植物生殖发育领域重要科学问题研究的难点之一。通过单细胞转录组测序技术，秦教授团队发现了 BZR1 是油菜素内酯（BR）信号通路中的一种必需转录因子，BR 缺陷突变体和 BR 受体突变体会产生多个大孢子母细胞（MMC）；WRKY23 是 BZR1 转录因子家族的直接靶点，在 MMC 周围的体细胞中特异表达，并参与抑制这些细胞获得类 MMC 的特性，表明 WRKY23 是抑制 MMC 周围细胞向生殖细胞转化的重要因子，阐明了孢子体胚珠原基细胞中产生的 BR 信号提供位置信息调控大孢子母细胞特化的分子机制，揭示了精确调控大孢子母细胞特化的分子机制。

中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究员

中国科学院遗传与发育生物学研究所钱文峰研究员作了题为“Patterns and evolutionary mechanisms of subgenome expression differentiation in the common wheat”的报告。普通小麦是世界上种植面积最广的粮食作物，也是典型的异源六倍体（BBAADD），亚基因组编码 RNA 表达情况对多倍体小麦基因组可塑性具有重要贡献。通过对三叶期的普通小麦、黑麦、四倍体小麦原生质体进行单细胞测序，钱文峰研究员团队构建了普通小麦以及相关物种的单细胞转录图谱，分析发现小麦中单个基因的表达由细胞类型和亚基因组共同决定，并且基因表达的命运变化主要发生在六倍体化之前，这对于理解六倍体小麦的基因表达形式进化方式具有重要意义。

中国科学院遗传与发育生物学研究所任勃研究员

中国科学院遗传与发育生物学研究所任勃研究员的报告主题是“A high-resolution transcriptomic atlas depicting nitrogen fixation and nodule development in soybean”。该研究利用单细胞核转录组测序技术绘制了高分辨率大豆根瘤发育和共生固氮的单细胞转录图谱，鉴定出六种大豆根瘤特有的细胞类型。研究还发现绝大多数脲类化合物相关基因在大豆根瘤中唯一表达，而细胞分裂素信号在确定结节的固氮机制中起着基础作用。该研究不仅对于深入解析大豆固氮机制具有深刻的指导意义，而且在提高农业生产效率和保护生态环境方面也具有重要的科学价值。

中国科学院遗传与发育生物学研究所李响研究员

中国科学院遗传与发育生物学研究所的李响研究员以“单细胞多组学推动 C4 光合演化的理论创新”为主题，介绍了使用单细胞多组学技术剖析莎草科 C4 形成的遗传及分子机制的研究思路。光合作用可为整个生物圈提供有机物和氧气，其中暗反应与植株的生物量及产量直接相关。由于暗反应的 C4 途径较 C3 途径有更高的效率，所以研究 C4 途径的进化及发生机制是生物学、农学和生态修复等领域的重大课题。李响研究员的团队研究剖析了植物各个科属 C4 光合趋同进化的遗传及分子机制，解析了环境胁迫、遗传变异与光合途径转化之间的关系，最终实现各物种的 C4 改造，有助于推动下一次农业革命及碳中和生态修复。在报告的最后，李响研究员还针对团队新开发的单细胞三维基因组学技术和空间三维基因组学技术进行了简要介绍。

北京博奥晶典科研合作服务中心

技术总监闫素丽博士

会议最后，由博奥晶典科研服务合作中心的闫素丽博士带来了单细胞时空组学在动植物领域研究中的应用分享。报告包括动植物组织发育分化、植物抗病抗逆机制、营养代谢调控等方面的最新研究进展和分析思路，以及植物样本原生质体制备、动物组织提核等重难点技术经验。闫素丽博士在报告中提到，通过单细胞全长转录组、空间代谢等多组学解决方案，可以在动植物样本中挖掘更多更深层次的信息，发现在胁迫环境或生长发育不同阶段的代谢物分布、药用植物中有效成分的积累情况等，可能给农学领域研究带来新的突破。

北京博奥晶典科研合作服务中心技术支持秦星博士

生物信息数据分析培训班是博奥晶典历次单细胞与空间组学研讨会的“拿手好菜”，旨在结合公司在开展实际项目过程中总结的分析经验，为领域内的研究人员提供数据处理时遇到的问题和解决方案，与参会者探讨单细胞与空间组学文章的分析思路。晚间时分，由博奥晶典科研服务合作中心秦星博士为参会者带来了以“动植物单细胞空间数据分析”为主题的培训，秦博士介绍了单细胞与空间组学在数据质控、过滤、聚类分群、细胞类型鉴定、差异基因分析以及动植物领域常用到的拟时序分析、细胞速率分析、转录因子分析和单细胞与空间组学联合分析等的原理和应用，结合具体的案例与参会者讨论了分析中的棘手问题和解决方案，总结了动植物单细胞文章的结构框架和研究思路。