随着单细胞转录组测序技术的快速发展与广泛应用，研究人员得以更加细致地了解植物细胞的多样性和异质性，从而深入揭示植物生长发育和响应环境变化的分子机制。然而，植物单细胞数据的处理、分析和比较（特别是细胞鉴定）存在难点，相关软件、工具还比较少。同时，整合已发表的植物单细胞数据集，为研究人员提供数据重用与比较的一站式解决方案，也是植物单细胞研究领域所迫切需要的。
小编今天向大家分享7个实用的植物单细胞数据库，帮助你进行数据探索和研究。
01
scPlantDB
全称：Single Cell Plant DataBase
数据库链接：
https://biobigdata.nju.edu.cn/scplantdb/home
数据库覆盖：17个物种，67个数据集，约250万个细胞，259个细胞类型，约23万个marker基因
功能：浏览与搜索、多个数据集比较分析、BLAST、细胞类型对比、细胞类型预测
开发团队：南京大学生命科学学院陈迪俊课题组
最后更新日期：2023.7.10，版本号1.1
原文：He, et al. 2024. scPlantDB: a comprehensive database for exploring cell types and markers of plant cell atlases. Nucleic Acids Res. doi.org/10.1093/nar/gkad706
scPlantDB提供了marker基因词云展示功能。当用户选择了某个物种的某个组织，scPlantDB可以将其marker基因以列表或者词云的方式展示出来。
图. scPlantDB的词云展示功能
scPlantDB可以对用户输入的基因进行细胞类型预测。例如，小编输入了4个拟南芥叶肉组织marker基因和1个无关基因，得到了多个预测结果，其中可能性最高的为叶肉组织，Similarity score为0.8。
图. scPlantDB的细胞类型预测功能
02
PlantscRNAdb
全称：PlantscRNAdb
数据库链接：
http://ibi.zju.edu.cn/plantscrnadb/index.php
数据库覆盖：15个物种，38个组织，451个细胞类型，逾11万个marker基因
功能：浏览与搜索、多个数据集比较分析、BLAST、集成JBrowse、4个物种的空间转录组数据
开发团队：浙江大学农业与生物技术学院樊龙江课题组
最后更新日期：2023.8.15，版本号3.0
原文链接：Chen, et al. 2021. PlantscRNAdb: A database for plant single-cell RNA analysis. Mol Plant. doi.org/10.1016/j.molp.2021.05.002
本文介绍的数据库基本都提供了搜索引擎。以PlantscRNAdb为例，可以输入具体的细胞类型来查询marker基因；也可以输入marker基因来反向查看细胞类型。
图. PlantscRNAdb的双向搜索功能
除了单细胞转录组数据，PlantscRNAdb也整合了四个物种（拟南芥、水稻、大豆、蝴蝶兰）的空间转录组数据。
图. PlantscRNAdb浏览水稻空转数据
03
PCMDB
全称：PlantCellMarker
数据库链接：
https://www.tobaccodb.org/pcmdb/homePage
数据库覆盖：6个物种，22个组织，263个细胞类型，逾8万个marker基因
功能：三种marker基因类型、浏览与搜索、BLAST、整合了两种细胞类型预测工具SCSA和SingleR
开发团队：郑州烟草研究院国家烟草基因研究中心曹培健课题组
最后更新日期：2021.9.15，版本号1.1
原文链接：Jin, et al. 2022. PCMDB: a curated and comprehensive resource of plant cell markers. Nucleic Acids Res. doi.org/10.1093/nar/gkab949
PCMDB所收录的marker基因根据来源文献的差别，可分为三种类型：来源于单细胞研究（scRNA-seq）的文章、来源于bulk RNA-seq的文章、来源于做过生物学实验验证的文章。
图. PCMDB收录的不同来源的marker基因
PCMDB还支持两种基于marker基因信息的分析工具：基于marker的细胞类型预测工具SCSA，以及基于参考数据的细胞类型预测工具SingleR。
图. PCMDB整合了SCSA和SingleR
04
PsctH
全称：Plant Single Cell Transcriptome Hub
数据库链接：
http://jinlab.hzau.edu.cn/PsctH/
数据库覆盖：5个物种，9个组织，51个细胞类型，98个marker
功能：marker基因浏览与搜索、数据处理管道
开发团队：华中农业大学植物科学技术学院金双侠课题组
最后更新日期：2024.4.6
原文链接：Xu, et al. 2021. Plant Single Cell Transcriptome Hub (PsctH): an integrated online tool to explore the plant single-cell transcriptome landscape. Plant Biotechnol J. doi.org/10.1111/pbi.13725
PsctH对于收录的marker基因具有严格的标准：必须通过RNA原位杂交或GFP报告基因验证了其功能。在这一标准下，PsctH收录了来源于20余篇文献的98个marker。
图. PsctH收录的marker基因均有实验验证
PsctH还提供了一个对用户友好的单细胞数据处理管道。用户上传Cell Ranger数据后，可对质量控制阈值、归一化方法、降维算法、marker基因识别阈值等多个参数进行自定义设置，如下图，拖动滑块即可。然后点击下载按钮，网站就能生成并下载相应的R代码。这对于生信分析能力较弱的研究人员十分友好。
图. PsctH的数据分析平台
05
RCAR
全称：Root Cell Atlas in Rice
数据库链接：
http://www.elabcaas.cn/rcar/index.html
数据库覆盖：水稻的两个品种，逾两万个细胞
功能：细胞亚型与基因的浏览与搜索、集成JBrowse
开发团队：中国农科院生物技术研究所谷晓峰课题组
最后更新日期：2021
原文链接：Liu, et al. 2021. Transcriptional landscape of rice roots at the single-cell resolution. Mol Plant. doi.org/10.1016/j.molp.2020.12.014
RCAR展示了两个农业栽培领域重要的水稻品种粳稻Nip和籼稻93-11根尖组织的单细胞转录组全景图谱。在Cluster search页面，通过点击某个细胞分群，可以查看群体中各基因的表达情况。
图. NIP品种根冠cluster的基因列表
在RCAR的Locus search页面，输入基因ID，可以查看某基因在细胞图谱中的表达情况。
图. 某基因在不同cluster的表达情况
06
PscB
全称：The Plant scRNA-Seq Browser
数据库链接：
https://www.zmbp-resources.uni-tuebingen.de/timmermans/plant-single-cell-browser/
数据库覆盖：拟南芥的叶和根
功能：数据集浏览与搜索
开发团队：图宾根大学植物分子生物学中心Marja Timmermans课题组
最后更新日期：2021
原文链接：Ma, et al. 2020. PscB: A Browser to Explore Plant Single Cell RNA-Sequencing Data Sets. Plant Physiol. doi.org/10.1104/pp.20.0025
PscB主要的数据源为Timmermans课题组的两篇文献，一篇做的是拟南芥根，一篇是拟南芥叶。用户先选择器官，然后输入至多4个基因ID，网站可以给出这些基因的表达情况，并通过列表、UMAP图、小提琴图等方式展现。
图. PscB以小提琴图展示基因表达情况
07
PlantPhoneDB
全称：PlantPhoneDB
数据库链接：
https://jasonxu.shinyapps.io/PlantPhoneDB/
数据库覆盖：5个物种，15个组织，29个数据集，约56万个细胞
功能：配体-受体互作对查询，细胞通讯结果浏览
开发团队：厦门大学环境与生态学院郑海雷课题组
最后更新日期：2022年，版本号e917150b
原文链接：Xu, et al. PlantPhoneDB: A manually curated pan-plant database of ligand-receptor pairs infers cell-cell communication. Plant Biotechnol J. doi.org/10.1111/pbi.13893
不同类型的植物细胞共同形成了一个动态且复杂的细胞通讯网络，为了解析这一调控网络，郑海雷课题组开发了一个R包PlantPhoneDB。基于已发表的单细胞数据集，运用PlantPhoneDB包可预测出有显著通讯活性的配体-受体互作对，并绘制多种可视化图形，如热图、气泡图和弦图等。PlantPhoneDB数据库则展示了十余个植物单细胞数据集在经过PlantPhoneDB包分析后的细胞通讯结果。
图. PlantPhoneDB展示的细胞通讯分析结果
联川生物已在拟南芥、棉花、小麦、水稻、茶树、红豆杉、铁皮石斛等几十余个植物物种上成功开展了单细胞核悬液制备实验，并交付了测序与个性化分析数据。当然，植物样本具有高度的复杂性。在面对来源于不同物种、不同年/日龄、不同器官的植物样本时，我们可能需要为其制定一套个性化的实验方案（如细胞核提取液配方、细胞核清洗方法、流式分选策略等）。这个过程可能是充满挑战性与探索性的，但同时也是很有趣的。
关于联川
杭州联川生物致力于为全球各地的科研用户提供基因组、转录组、表观组、蛋白组、代谢组，以及单细胞和空间组学测序服务。
单细胞和空间转录组测序作为联川重点科研服务产品，目前已经搭建完成包括10x单细胞测序（ScRNA-seq、ScRNA-seq＆VDJ及ScATAC seq），10x空间转录组测序（Visium 、CytAssist），10x Xenium及华大时空组学（stomics）测序平台。联川生物实现从nm到um，从单细胞到亚细胞的全生态单细胞空间原位检测的布局。在样本制备和生物信息学分析，以及云分析平台方面充分发挥自身优势，联川生物致力于为客户提供优质的服务。
目前已经与多个国家及地区的100多个科研院校、医院、制药公司建立起了长期的合作伙伴关系，累计发表单细胞和空间转录组测序相关的SCI高质量论文已超过百篇，影响因子平均15+，其中空间转录组相关文章数十篇（包含单细胞&空间转录组联合分析文章）。联川在单细胞&空间组学整合分析具备成熟的流程和云分析工具，对于数据挖掘和生物学故事具备深度的理解力，是值得信赖的多组学整合专家！
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