单细胞 RNA 测序 (scRNA) 的最新突破，例如最近开发的“RevGel-seq”方法，彻底改变了植物细胞分析。该技术独立于特殊仪器，简化了流程并解决了原生质体分离的挑战。现在，一个跨国研究团队回顾了植物 scRNA 测序的最新进展，旨在为促进针对不同植物样品适当选择 scRNA 方法提供指导。

在植物生物学领域，了解单个植物细胞的复杂性一直是一项复杂的挑战，特别是由于这些细胞被刚性细胞壁包裹的独特结构。这一挑战反过来又阻碍了完整细胞核或原生质体的分离，而这对于深入分析至关重要。现在，虽然传统的 RNA 测序在帮助研究人员了解植物细胞的复杂性方面发挥了重要作用，但单细胞 RNA (scRNA) 测序的突破性发展使我们对植物生物系统的理解和分析取得了突破性的进步。

此外，scRNA 测序的其他技术进步，例如细胞分离方案、文库制备和测序技术的开发，进一步增强了克服植物特异性分析挑战的能力。虽然过去的研究回顾了 scRNA 测序的实用性和实际适用性，但没有多少研究尝试研究 scRNA 测序的技术发展。然而，现在，在 2024 年 2 月 29 日发表在《BioDesign Research》 上的一篇最新评论中，研究人员全面审视了植物系统生物学的最新进展和范式转变。植物系统具有复杂的细胞结构，需要创新的方法来解开隐藏在植物细胞内的秘密。该评论除了讨论该领域的挑战和未来潜在机遇外，还捕捉了 scRNA 技术的最新发展。

该综述首先讨论了单细胞转录组学中常用的方法，包括实验和计算部分，并详细阐述了 scRNA 测序的一般工作流程。鉴于原生质体制备和细胞核分离方法的挑战和局限性，微流控平台的使用为单细胞分离、分离和分析提供了主要工作流程。此外，虽然用于植物scRNA测序的原生质体和细胞核之间的选择取决于研究目标，但该评论敦促研究人员在确定选择时应仔细考虑多种因素的选择，例如研究目标、植物物种和其他权衡。最合适的方法。

然后，该评论涉及 scRNA 测序文库构建和测序方面的进展，重点介绍了 Nextera XT DNA 文库制备试剂盒、BD Rhapsody 系统和 Illumina 测序技术等重大成就。接下来，研究人员讨论了 scRNA 测序涉及的多个步骤，然后继续讨论 scRNA 数据库的最新发展。例如，PlantscRNAdb 是为分析植物中的 scRNA-seq 数据而开发的，包含 26,326 个标记基因。另一方面，植物细胞标记数据库包含 6 个植物物种 22 个组织中 263 种细胞类型的 81,117 个细胞标记基因。然后，他们还讨论了研究人员为解决植物 scRNA 数据库的局限性而做出的改进，例如“scPlantDB”，这是 He 等人创建的综合数据库，涵盖 17 个植物物种的约 250 万个细胞。

研究人员进一步讨论了scRNA测序在植物系统生物学中的应用，并详细阐述了scRNA测序如何用于在细胞水平上研究植物生物学，揭示植物发育的分子机制、植物对生物和非生物胁迫的反应、植物的表观遗传调控、细胞命运决定和器官发生等。

在讨论 scRNA 测序进一步发展的挑战和潜力时，研究人员强调了最近的一项突破性进展，旨在优化原生质体分离方法并在不同实验室建立标准化的单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 流程。该开发采用多方面的方法，寻求将创新的 scRNA-seq 技术与传统方法相结合，以应对复杂的植物细胞世界。样品制备成为一个细致的过程，重点关注酶处理持续时间、温度和渗透势等变量。值得注意的是，该研究探索了新颖的 scRNA-seq 技术，包括 RevGel-seq，这些技术最初是为动物系统开发的，但现在引入了植物研究领域。

橡树岭国家实验室本次综述的首席研究员杨晓涵博士进一步补充道，“RevGel-seq 是 scRNA-seq 方法中最近取得的一项突破，它确实是一个游戏规则改变者。与在样品制备过程中依赖特定单细胞 RNA 仪器的传统方法不同，RevGel-seq 对细胞条形码珠复合物进行操作。这一创新的人类和小鼠细胞 scRNA-seq 样品制备不仅方便而且高效。RevGel-seq 还消除了对特定仪器的需求，为不同时间或地点的样品采集和处理提供了灵活性。不用说，结果超出了预期，展示了 RevGel-seq 重塑植物研究中单细胞 RNA 测序方式的潜力。

本综述中列出的最新进展对植物生物学的未来具有重大影响。虽然 scRNA 测序确实已成为植物系统生物学和合成生物学领域的突破性技术，但该综述揭示了解决现有挑战的可能途径，并为未来的研究人员指明了方向。它还强调需要将 scRNA 测序技术与其他组学技术和其他计算工具相结合，以增强对植物中复杂细胞相互作用的理解。

总之，这篇综述提出了植物生物学领域的积极发展方向，即植物细胞的单细胞 RNA 测序揭示了它们的内部运作，并为更深入的见解打开了大门。除了解决当前的障碍之外，它还可以为研究人员提供指导，以实现更加可持续的未来，并取得显着的突破。