前言
近年来，随着 10X Genomics 等单细胞平台技术的逐渐成熟，单细胞测序在医学相关领域的应用得到迅速发展。在 Cell、Nature 和 Science 等顶级期刊上，每个月都会有单细胞测序相关的研究文章发表。但在植物研究领域，受样本取材的限制和植物「异质性」的不足，植物单细胞测序的文章鲜有发表。
2 月份，Plant Physiology 发表首篇植物单细胞高通量测序的文章，开创了单细胞测序在植物研究领域的应用。这篇文章以原生质体为研究材料，利用 10X Genomics 平台对单细胞进行标记，构建了拟南芥根尖分生组织图谱，揭示了单细胞高通量测序在植物研究领域的可行性。
基本信息
文章题目：Single-cell RNA sequencing resolves molecular relationships among individual plant cells
作者：John Schiefelbein
单位：Department of MCDB, University of Michigan
发表期刊：Plant Physiology
中科院分区：1 区（2017）
影响因子：5.95（2018）
解读分享
下面我们来对文中相关内容进行详细解读：
1. 以原生质体作为单细胞测序研究材料的可行性
从 200 个拟南芥幼苗根尖组织中解离出约 1 万个原生质体，通过 10x Genomics 微流控系统获得有效细胞 7,522 个，每个细胞平均检测基因数为 5,000 个。
图 1 | 拟南芥根尖分生组织单细胞转录组数据获取工作流程
2. 良好的生物学重复性
对 3 个野生型植株获得的细胞进行 t-SNE 聚类分析，聚类结果表明不同植株之间的细胞均匀的混合在一起，说明本次实验具有较高的可重复性。
图 2 | 野生型数据 t-SNE 聚类
3. 单细胞数据的全面性
通过无监督聚类将所有单细胞分为 9 个细胞亚群，同时成功的将这 9 个亚群鉴定为中柱组织、根毛表皮细胞、非生毛表皮细胞、皮层、内皮层、分生组织内皮层和根冠，说明此次单细胞数据覆盖了所有主要的根尖组织类型。
图 3 | 野生型数据无监督聚类和细胞类型鉴定
4. 鉴定稀有细胞类型的灵敏性
高通量单细胞 RNAseq 主要优势之一是可以从异质性的组织或器官中鉴定出稀有细胞。此文中，作者通过 AT1 G79430、AT1 G68810 和 PLT1、PAN、BBM 等 marker 基因鉴定出韧皮细胞、木质细胞和 QC 细胞等。
图 4 | 韧皮细胞、木质细胞和 QC 细胞鉴定
5. 利用单细胞数据进行突变体研究的有效性
此文中，作者同时对拟南芥根毛细胞缺失突变体 rhd6 和非毛细胞缺失突变体 gl2 进行单细胞测序，细胞聚类也结果表明 rhd6 缺少根毛细胞 (cluster 5)，而 gl2 缺少非毛细胞 (cluster 0)。
图 5 | 突变体数据 t-SNE 聚类和细胞类型鉴定
虽然以往的研究也有通过玻璃毛细管、GFP 显微荧光分离、流式细胞仪或显微切割等技术获得一些单细胞转录组的数据，但是细胞通量都很小，一般只有一两百个。
该文作者利用 10x Genomics 平台分离单细胞，使平均样本细胞通量数目达到上千，在植物领域尚属首例。
相信随着 10x Genomics 平台的不断发展，植物领域单细胞相关的优秀文章会如雨后春笋般踊跃而出。
欧易生物 10x Genomics 单细胞测序平台简介
欧易生物是国内较早引进 10X Genomics 单细胞测序平台的机构之一，在医学方向提供专业的单细胞建库测序及分析服务，包括 5' 端和 3' 端基因表达分析、单细胞免疫组库分析（TCR/BCR）、ATAC-seq 分析等。
组织样本解离成单细胞环节具有很高的特异性，尤其来源不同的单细胞样本，其处理方法和复杂度也各不相同。欧易生物积累了丰富的单细胞项目经验。凭借专业可靠的技术储备，欧易技术团队携带仪器，现场协助完成复杂的样品制备工作，已成功完成三十余种不同类型样品的现场取样。
同时，欧易生物也成功举办了多期广受好评的单细胞测序培训，及时将最新的实验设计思路、样本处理经验和个性化分析方案等内容分享给各位老师。
在植物单细胞测序方面，欧易生物也保持领先地位，已经与中科院植生所等多家科研单位的老师开展深度合作，对多种植物的不同组织部位进行原生质体制备方面的研发工作，积累相关经验，力求为植物研究领域的老师们提供最优质的植物单细胞测序服务。
参考文献
Ryu K H, Huang L, Kang H M, et al. Single-cell RNA sequencing resolves molecular relationships among individual plant cells[J]. Plant physiology, 2019: pp. 01482.2018.