北京大學首次構建植物愈傷組織芽再生的空間轉錄組圖譜

2023年9月，北京大學現代農業研究院的李博生研究員團隊與鄧興旺院士團隊在國際知名學術期刊《PNAS》上發表了題為“Spatial transcriptomics reveals light-induced chlorenchyma cells involved in promoting shoot regeneration in tomato callus”的研究論文，建立了首個植物愈傷組織芽再生的空間轉錄組圖譜，揭示了細胞多樣性，鑒定了芽原基形成關鍵因子。該研究利用了百創智造 BMKMANU S1000、華大BGI Stereoseq、美國10x Visium3種空間轉錄組技術以及10X Chromium單細胞核轉錄組技術，首次揭示了番茄愈傷組織內部細胞的異質性，并在單細胞水平上詳細解析了激素信號和重要調控因子在各種細胞和組織中的表達情況。研究結果不僅發現了表皮和芽原基細胞的亞型和功能，還揭示了綠色組織（chlorenchyma）細胞在芽原基細胞位置和分化發展中的重要作用，以及光照如何通過促進綠色組織細胞的發育和激活雷帕霉素靶蛋白TOR來推動芽再生過程。這些發現提升了人們對番茄愈傷組織芽再生的理解，并證明了空間轉錄組學在植物生物學研究中的巨大潛力。