单细胞转录组学揭示根组织如何适应土壤胁迫

Zhu, M., Hsu, CW., Peralta Ogorek, L.L. et al. Single-cell transcriptomics reveal how root tissues adapt to soil stress. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08941-z

研究发现，植物根部通过单细胞层面的基因调控适应不同土壤环境。利用单细胞 RNA 测序和空间转录组技术，分析水稻根系发现，在凝胶与土壤中生长时，外层根细胞在养分吸收、细胞壁结构和抗逆机制上差异显著。土壤紧实压力下，韧皮部释放的脱落酸（ABA）会触发根内外组织的细胞壁重塑及屏障形成，增强抗压能力。该研究首次在单细胞精度揭示根部各组织如何协同响应土壤异质性，为作物抗逆育种提供新思路。

单细胞转录组揭示玉米根的热胁迫反应机制

Wang, T., Wang, F., Deng, S. et al. Single-cell transcriptomes reveal spatiotemporal heat stress response in maize roots. Nat Commun 16, 177 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55485-3

单细胞转录组揭示橡胶树对白粉病早期侵染的细胞和分子应答机制

Liang X, Ma Z, Ke Y, et al. Single-cell transcriptomic analyses reveal cellular and molecular patterns of rubber tree response to early powdery mildew infection. Plant Cell Environ. 2023;46(7):2222-2237. doi:10.1111/pce.14585

SHOOTMERISTEMLESS 转录因子结合位点的进化促进了果实形状的形成

Hu, ZC., Majda, M., Sun, HR. et al. Evolution of a SHOOTMERISTEMLESS transcription factor binding site promotes fruit shape determination. Nat. Plants 11, 23–35 (2025). https://doi.org/10.1038/s41477-024-01854-1

单细胞测序技术揭示C4植物如何进行高效光合作用

Swift, J., Luginbuehl, L.H., Hua, L. et al. Exaptation of ancestral cell-identity networks enables C4 photosynthesis. Nature 636, 143–150 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08204-3

植物根尖单细胞图谱

Kook Hui Ryu, Ling Huang, Hyun Min Kang, John Schiefelbein, Single-Cell RNA Sequencing Resolves Molecular Relationships Among Individual Plant Cells  , Plant Physiology, Volume 179, Issue 4, April 2019, Pages 1444–1456, https://doi.org/10.1104/pp.18.01482

白菜叶片单细胞水平春化响应

2025年5月27日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所武剑与王晓武团队在 Cell Reports 期刊发表题为“Time-resolved single-cell atlas identifies the spatiotemporal transcription dynamics in vernalization response in Brassica rapa”的研究论文。该研究构建了白菜叶片春化响应的单细胞时间动态图谱，首次在单细胞水平解析了不同细胞类型在春化过程中对低温信号的转录调控反应。研究团队通过采集5个春化时间点的白菜叶片样本，利用scRNA-seq技术绘制了包含58,282个细胞的转录图谱，系统识别出叶片中17种细胞类型，并揭示叶肉细胞对低温最敏感，维管组织高表达开花调控基因的特征。研究特别发现，关键抑花因子 BrFLCs 在维管组织中的伴胞细胞中保持持续表达，支持其在延迟开花中的核心作用。本研究为解析白菜等作物春化诱导机制提供了细胞分辨率的关键资源，也为改良作物花期与抗寒能力的分子育种策略提供了重要参考。

Zhang Z, Cai X, Liang J, et al. Time-resolved single-cell atlas identifies the spatiotemporal transcription dynamics in vernalization response in Brassica rapa. Cell Rep. 2025;44(5):115725. doi:10.1016/j.celrep.2025.115725