Stereo-seq作为一种先进的高分辨率国产时空转录组技术，在动物胚胎发育、肿瘤研究、植物组织和器官发育等多个领域都有重要应用，并且近年涌现了很多顶刊文章。而对于空间转录组技术，基迪奥积累了丰富的项目经验，并已有很多高分客户文章发表，感兴趣可以查看《如何进行空间转录组分析？分享6篇顶刊客户文章》一文。
接下来，为大家分享6篇最新的基于Stereo-seq的植物空间转录组文章，希望对大家自己的研究项目有帮助。
案例1
利用多组学解析空气凤梨的空中生存策略
英文标题：Tracing the evolutionary and genetic footprints of atmospheric tillandsioids transition from land to air
发表期刊：Nature Communications
影响因子：14.7
物种样本：空气凤梨，根、叶片
技术策略：Stereo-seq、SMART RNA-seq、基因组等
DOI：10.1038/s41467-024-53756-7
空气凤梨无需根系也能脱离土壤在空中生存，它们通过特化的叶片表皮毛替代根系的吸收功能。本研究采用多种组学方法，解析了空气凤梨的起源与进化时间、地点，探讨了推动其进化的动力学因素，并揭示了其独特适应性器官特征的遗传基础，以及在空中环境中获取营养的生存策略。例如，基因组和转录组分析揭示了与适应性组织结构（如蓄水结构和吸收性毛状体）相关的基因变异和缺失。总之，本研究系统地揭示了空气凤梨从“陆生“到”空生“的遗传与进化机制，为陆生植物的持续进化动力和方向研究提供了新思路。
图1. Tillandsia duratii叶表皮毛状结构的空间基因表达图谱
案例2
利用时空转录组学绘制百脉根根瘤形成过程的分子图谱
英文标题：Mapping the molecular landscape of Lotus japonicus nodule organogenesis through spatiotemporal transcriptomics
发表期刊：Nature Communications
发表日期：2024-07-29
影响因子：14.7
物种样本：百脉根根瘤
技术策略：Stereo-seq
DOI：10.1038/s41467-024-50737-8
豆科植物通过形成根瘤获得固氮能力，而根瘤器官形成过程是非常复杂的，需要通过构建全面的转录组图谱来揭示根瘤发育过程中的分子机制。本研究基于时空组学技术（Stereo-seq），研究了模型豆科植物百脉根（Lotus japonicus）的结节发育。该研究确定了结节内两个关键区域的发育轨迹，揭示了结瘤的潜在生物过程，并提供了实现共生和物质交换的基因集。
在众多候选调节基因中，研究人员发现了一个名为LjNLP3的转录因子，它属于NIN样蛋白家族。研究发现，LjNLP3在结瘤从分化阶段向成熟阶段转变的过程中起到了关键的协调作用。综上，该研究增进了我们对根瘤器官形成过程的理解，并为共生固氮作物的开发提供了有价值参考。
图2. 周围组织和感染区在一个确定的结节中协调分化
案例3
长雄野生稻地下茎形成的转录组图谱
英文标题：Spatiotemporal transcriptomic atlas of rhizome formation in Oryza longistaminata
发表期刊：Plant Biotechnology Journal
影响因子：10.1
物种样本：长雄野生稻地下茎
技术策略：Stereo-seq
DOI：10.1111/pbi.14294
采用时空组学技术Stereo-seq分析了处于同一发育阶段的长雄野生稻地下茎和分蘖的冷冻组织切片，构建了长雄野生稻（Oryza longistaminata）地下茎一次分支、二次分支以及分蘖的时空转录组图谱，共鉴定出17个细胞群。该图谱表明了不同细胞群之间明显的界限，与解剖学组织结构一致。同时，地下茎细胞群与分蘖细胞群聚合在一起，表明在组织结构上地下茎与分蘖细胞群存在一致性，进而推测出地下茎的形成是由基因的特异性表达引起的。总之，该研究创建了长雄野生稻地下茎的时空发育图谱，为未来多年生作物育种提供了宝贵的资源。
图3. 长雄野生稻分蘖和根茎时空转录图谱总览
案例4
水稻种胚单细胞分辨率的空间转录组图谱
英文标题：Spatiotemporal transcriptomic landscape of rice embryonic cells during seed germination
发表期刊：Developmental Cell
影响因子：10.7
物种样本：水稻种子
测序策略：Stereo-seq+scRNA-seq
DOI：10.1016/j.devcel.2024.05.016
采用时空组学技术（Stereo-seq）和单细胞转录组测序技术（scRNA-seq），构建萌发中的水稻种子的空间转录图谱。种子吸水后6、24、36和48小时的空间转录组揭示了已知和未报道的细胞类型，包括两种未报道的胚乳细胞类型，这一发现得到了原位杂交结果和标记基因证实和验证。时空转录组图谱描绘了种子萌发过程中不同胚胎细胞类型中基因表达的动态变化，突出显示了以细胞类型特异性方式重新编程的参与营养代谢、生物合成和植物激素信号传导的关键基因。本研究提供了水稻胚胎的详细时空转录组图谱，并提出了一种全新的探索不同胚胎细胞在种子萌发中作用的方法。
图4. 水稻种胚的时空细胞图谱构建
案例5
发育中玉米穗的空间转录组图谱
英文标题：A spatial transcriptome map of the developing maize ear
发表期刊：Nature Plants
影响因子：15.8
物种样本：玉米雌穗
技术策略：Stereo-seq +单细胞转录组
DOI：10.1038/s41477-024-01683-2
本研究使用空间组学测序（Stereo-seq）构建了首个玉米雌穗空间转录组图谱，识别出12种细胞类型的转录组及其空间位置信息，鉴定并验证了4种全新的细胞类型。发现了两个在小花分生组织顶端中特异性表达，并决定其分化确定性的MADS-box基因。通过整合单细胞转录组及空间转录组数据，构建细胞特异性的基因共表达网络并鉴定了一批潜在控制玉米雌穗建成的新基因。总之，该研究为研究植物花序发育提供了宝贵资料，为产量提高提供了新线索。
图5. 发育中玉米穗的空间转录图谱
案例6
洋葱鳞茎组织不同发育阶段的时空图谱
英文标题：Chromosome-level genomes of three key Allium crops and their trait evolution
发表期刊：Nature Genetics
影响因子：31.7
物种样本：洋葱鳞茎
测序策略：Stereo-seq
DOI：10.1038/s41588-023-01546-0
本研究利用Stereo-seq技术，分析了洋葱鳞茎组织的早、中、晚3个发育阶段，绘制了参与球茎膨大基因通路的时空全景图。研究人员根据细胞形态、空间位置和细胞标记基因的原位杂交对不同细胞簇进行分类，共鉴定了六种细胞类型，包括海绵细胞、栅栏细胞、基底薄壁细胞、表皮细胞、叶维管细胞和木质部细胞，并发现对球茎膨大起到主要贡献的是海绵细胞。通过拟时间分析，研究人员观察到海绵状叶肉细胞呈现出从内层到外层、从基部到顶部的连续细胞轨迹。总之，本研究通过分析洋葱鳞茎组织不同发育阶段的空间表达模式和发育轨迹，为洋葱鳞茎形成过程的分子机制提供了有价值的见解。
图6. Stereo-seq揭示洋葱球茎形成基因表达的空间分布
最后，基迪奥生物目前可提供Stereo-seq和Visium HD（10X genomics）两款高分辨率空间转录组产品，并且积累了丰富的项目经验，欢迎有单细胞或空间测序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时空组学解决方案。
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