空间转录组测序技术（ST）能保留细胞空间位置信息并原位表征基因的表达，帮助我们深入了解空间背景下的复杂转录景观。随着技术不断成熟，在农学领域的发文量也在逐步攀高！往期基于10X ST的优秀前沿文章和项目文章案例可戳：本期继续分享7-11月最新农学方向见刊ST文章速报，涉及棉花、杨树、非洲爪蟾、猪、蝙蝠、斑马鱼等，以供各位老师思路参考。基迪奥生物单细胞项目经验丰富，可针对不同客户的实际需求和样本情况，定制专属的个性化分析方案和发文策略，专业技术支持服务全程跟进，欢迎有测序意向的老师与我们联系。分子伴侣蛋白GHCU通过调节棉花中KNGH1的分布来调节叶片卷曲
英文题目：GHCU, a Molecular Chaperone, Regulates Leaf Curling by Modulating the Distribution of KNGH1 in Cotton
DOI：10.1002/advs.202402816叶形是作物育种中最重要的农艺性状之一。然而，棉花叶片形态发生的分子基础在很大程度上仍然未知。该项研究通过使用叶片向上卷曲的天然棉花突变体cu进行遗传定位和分子研究，成功确定致病基因GHCU是叶片扁平化的关键调节因子。CRISPR敲除棉花和烟草中的GHCU或其同源物会导致叶形异常。进一步发现，GHCU促进HD蛋白KNOTTED1样（KNGH1）从近轴到远轴结构域的转运。GHCU功能的丧失将KNGH1限制在近轴表皮区域，导致与远轴相比，近轴边界的生长素反应水平较低。生长素分布的这种空间不对称性产生了cu突变体向上卷曲的叶子表型。通过分析scRNA-seq和ST数据，证实生长素生物合成基因在近轴-远轴表皮细胞中不对称表达。总体而言，这些发现表明GHCU通过促进KNGH1的细胞间运输，从而影响生长素反应水平，在叶片扁平化的调节中起着至关重要的作用。![]()
Fig1 基于scRNA-seq和ST的异源四倍体陆地棉茎尖细胞异质性研究英文题目：Spatial transcriptome analysis reveals de novo regeneration of poplar roots
扦插繁殖是一种成熟且有效的植物繁殖技术。该研究使用空间转录组探索杨树根的再生，以绘制详细的发育轨迹。时间序列转录组数据的映射揭示了根发育过程中基因表达的显著变化，尤其是在细胞分裂素反应基因的激活中。作者第二和第三阶段确定了六个不同的簇，每个簇对应于具有独特基因表达谱的特定解剖区域。生长素反应顺式元件（AuxREs）在这些细胞分裂素反应基因的启动子中普遍存在，表明生长素和细胞分裂素之间存在调节相互作用。拟时分析绘制了从形成层细胞到根原基细胞的分化，揭示了细胞分化的复杂模式。SAC56 和 LOS1 成为增强根再生的潜在新型生物标志物，原位杂交证实了不同的空间表达模式。这种全面的空间分析增强了对驱动根系再生的分子相互作用的理解，并为改进植物繁殖技术提供了见解。英文题目：Characterization of regeneration initiating cells during Xenopus laevis tail regeneration
文章组学：10XST，scRNA-seq，bulk RNA-seqDOI：10.1186/s13059-024-03396-3胚胎是再生和伤口愈合的大师。它们能迅速闭合伤口，无疤痕地重塑和再生受伤组织。利用单细胞分析等新工具，再生在许多动物模型中得到了广泛的研究。然而，到目前为止，它们主要基于损伤后1天的实验评估。在该研究中，作者揭示了损伤后数小时内启动再生的关键步骤。通过对非洲爪蟾尾巴的单细胞和空间转录组学研究，发现了再生起始细胞（RICs）。RICs由基底表皮细胞瞬时形成，其表达特征表明它们对修饰周围的细胞外基质从而调节发育很重要。RICs的缺失或失调会导致细胞外基质过度沉积和再生缺陷。总而言之，该研究说明了RICs是一种新发现的瞬时细胞状态，参与再生过程的启动。英文题目：Spatiotemporal dynamics of the developing zebrafish enteric nervous system at the whole-organ level
DOI：10.1016/j.devcel.2024.11.006神经嵴细胞产生肠神经系统（ENS）的神经元，这些神经元支配胃肠道（GI）以调节肠道运动。肠道的巨大尺寸和不同的亚区域对理解不同神经元亚型的空间组织和顺序分化提出了挑战。在这里，我们在斑马鱼胚胎和幼虫发育过程中以单细胞分辨率分析肠道神经元（EN）和祖细胞，以提供伴随 ENS 神经元在整个胃肠道中出现的转录变化的近乎完整的图片。多重空间 RNA 转录本分析可识别神经元亚型沿肠道长度的时间顺序和不同的定位模式。最后，我们表明，选择转录因子 Ebf1a、Gata3 和 Satb2 的功能扰动分别改变了发育中的 ENS 中抑制性、兴奋性和血清素能神经元亚型的细胞命运选择。Complexin-1增强哺乳动物听觉通路中的超声神经传递
英文题目：Complexin-1 enhances ultrasound neurotransmission in the mammalian auditory pathway
DOI：10.1038/s41588-024-01781-z与巨型蝙蝠依赖发达的视觉不同，微型蝙蝠使用超声回声定位来导航和定位猎物。为了研究超声波感知，作者通过构建四个物种的参考基因组和单核图谱，比较了微型蝙蝠和巨型蝙蝠的听觉皮层。研究发现，小清蛋白（PV）+神经元表现出明显的跨物种差异，并能对超声波信号做出反应，而它们的沉默严重影响了小鼠听觉皮层对超声波的感知。此外，巨型蝙蝠PV+神经元表达低水平的复合蛋白（CPLX1-CPLX4），可促进神经递质的释放，而微型蝙蝠PV+神经元高表达CPLX1，可提高神经递质的传递效率。进一步扰乱PV+神经元中的Cplx1会损害小鼠听觉皮层对超声波的感知。此外，CPLX1在微型蝙蝠听觉通路的其他部分也起作用，但在巨型蝙蝠中却不起作用，并且在回声定位微型蝙蝠和鲸鱼之间表现出趋同进化。综上，作者认为CPLX1在整个听觉通路中的表达可以增强哺乳动物的超声神经传递。整合空间转录组学和snRNA-seq发现TGF-β对肌肉内脂肪沉积的特异性抑制作用
英文题目：Integrating spatial transcriptomics and single-nucleus RNA-seq revealed the specific inhibitory effects of TGF-β on intramuscular fat deposition
DOI：10.1007/s11427-024-2696-5肌内脂肪（IMF）是骨骼肌内的一种复杂脂肪组织，其形成因素尚不明确。在糖尿病、衰老和肌肉消耗等条件下，IMF异常沉积于骨骼肌，损害肌肉正常功能。该研究采用空间转录组（ST）和单核RNA测序技术，以不同IMF含量的猪背最长肌为样本，揭示了IMF的空间异质性。研究发现，TGF-β信号通路在IMF中高度富集，且在瘦猪和肥胖猪中，IMF产生的TGF-β1和TGF-β2不同。体外实验证实，模拟高脂环境下的猪内皮细胞释放更多TGF-β1。在肥胖小鼠中，TGF-β的添加抑制了IMF产生并减缓肌肉修复，而TGF-β抑制则加速肌肉修复。这些发现表明，TGF-β通路在调节IMF沉积和肌肉修复中起特定作用，为肥胖患者肌肉萎缩的治疗和管理提供了潜在靶点。Fig6 不同IMF含量猪（痩猪和肥猪）背最长肌空间转录组学研究基迪奥单细胞测序技术已经在医学和农学领域、模式和非模式物种、动物和植物上得到广泛应用，从细胞悬液制备到个性化分析服务，基迪奥都已积累了丰富的项目经验，欢迎有单细胞项目意向的老师扫描下方二维码填写信息，基迪奥为您定制单细胞解决方案。医学项目：020-84889324
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