諾禾致源助力科研團隊再登Cell頂刊｜植物單細胞測序技術突破引領基因發現新格局

2025年8月18日，中國科學院分子植物科學卓越創新中心王佳偉研究團隊在國際頂級學術期刊Cell（影響因子42.5）發表了題為「A unified cell atlas of vascular plants reveals cell-type foundational genes and accelerates gene discovery」的研究論文。該研究首次構建了跨越石松類、蕨類、裸子植物、雙子葉植物和單子葉植物六大維管植物門類的「統一單細胞圖譜」，系統揭示了植物細胞類型在4億年演化過程中的保守性規律，併成功開發全球首個維管植物自動化細胞註釋工具XSpeciesSpanner，為植物功能基因挖掘與演化機制研究提供了里程碑式的資源與平臺。諾禾致源榮幸作為該研究的單細胞測序服務合作伙伴，為項目提供關鍵技術支撐。

研究背景與技術突破儘管植物單細胞研究近年來發展迅速，但仍面臨參考基因組缺失、原生質體制備困難、基因捕獲效率低等多重技術瓶頸，尤其在裸子植物和蕨類等非模式物種中難以開展。為此，研究團隊創新開發了無參考基因組的單細胞轉錄組分析流程（WRT），結合高温固定消化原生質體制備技術，成功實現了跨多個物種類羣的高質量單細胞轉錄組捕獲與分析。諾禾致源依託自主平臺與專業服務體系，協助團隊完成10x Chromium平臺單細胞測序策略實施，為后續數據整合與深度分析奠定堅實基礎。核心成果摘要

多物種細胞圖譜構建：

研究成功繪製了油松、腎蕨、馬氏卷柏、日本石松、水稻等代表性維管植物的高分辨率單細胞圖譜，涵蓋表皮、維管、樹脂道分泌細胞、排水器等多種細胞類型，填補了多個類羣在地上部分單細胞數據領域的空白。

跨物種整合與「隱藏」細胞發現：

通過SAMap與SATURN等算法整合6大類羣數據，研究識別出8個泛細胞羣，發現蕨類和裸子植物中存在的「伴胞樣細胞」，改寫了「伴胞僅存在於被子植物」的傳統認知。

細胞類型底層基因鑑定：

提出「細胞類型底層基因」新概念，篩選出包括表皮（289個）、木質部（234個）、韌皮部（274個）等一批在維管植物中高度保守的關鍵基因，並通過CRISPR多重突變體實驗驗證了其功能。

自動化註釋工具推動應用：

團隊開發的XSpeciesSpanner工具，可實現全自動與半自動細胞類型註釋，經毛果楊、豌豆等多物種驗證準確高效，該工具已公開，極大促進植物單細胞研究標準化與規模化。

諾禾致源，以基因科技賦能科研突破

諾禾致源深感榮幸能夠以先進的單細胞測序技術和服務體系，支持中國科學院分子植物科學卓越創新中心王佳偉研究員團隊在這一重大研究中的創新探索。我們始終致力於為全球科研與產業合作伙伴提供領先的基因科技產品與高效優質的解決方案，服務範圍涵蓋基因組、轉錄組、表觀組、蛋白組、代謝組、單細胞測序、空間轉錄組以及多組學整合分析等多個前沿領域。未來，我們將持續發揮多平臺集成、大規模數據處理與高效能項目運營的優勢，全力賦能前沿科學探索和重大成果轉化，與全球科學家攜手推動生命科學領域的創新與跨越。

(諾禾致源)