- Mitochondrial: ^ZeamMp pattern (ZeamMp002, ZeamMp003, ...)
- Chloroplast/Plastid: ^ZemaCp pattern (ZemaCp002, ZemaCp003, ...)
# 玉米根尖单细胞转录组分析流程提示词
## 一、单细胞质控提示词
### 任务目标
请根据提供的 Cell Ranger 输出目录、样本信息表格及质控标准，生成 Shell 脚本 `02.data_QC.sh`。
### 背景信息
Cell Ranger 输出目录位于：`~/test/maize_root/01.cellranger`
样本信息表格内容如下，需要添加到 metadata 信息中：
| SampleID | Run | Accession | Group |
|----------|------|-------------|-------|
| CK1 | PU1 | CRR1070725 | CK |
| CK2 | PU2 | CRR1070726 | CK |
| HS1 | EW01 | CRR1070727 | HS |
| HS2 | EW02 | CRR1070728 | HS |
质控标准：
- 每个基因至少在 3 个细胞中表达（Seurat 参数：`min.cells = 3`）
- 每个细胞表达的基因数需在 200 到 9000 之间（`min.features = 200`，`nFeature_RNA < 9000`）
- 线粒体基因表达占比超过 10% 的细胞予以剔除，线粒体叶绿体基因特征参考：`/share/ref/Zea_mays/Zea_mays.B73_RefGen_v4.50.gff3.gz`
- 使用 DoubletFinder 进行 doublet 检测
### 注意事项
- 演示用，每个样本随机选取 1000 个细胞分析
- 非模式物种不需要分析细胞周期
- 要使用 `sc-qc` 这个 skill 完成
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## 二、单细胞降维聚类提示词
### 任务目标
生成一个完整的 Shell 脚本，执行降维、分群和聚类分析，用户将手动运行。脚本文件名：`03.seurat_cluster.sh`。
### 背景信息
- 输入：`~/test/maize_root/02.data_QC/*doubletFinder.qs`
- 高变基因：vst 方法，选取前 2000 个
- 降维：PCA，基于 top2000 高变基因
- 聚类：选取前 30 个 PCs，分辨率参数 0.6
- 整合：harmony with `orig.ident`
### 注意事项
要使用 `sc-seurat-cluster` 这个 skill 完成。
| UMAP| tSNE |
|----------|----------|
|  |  |
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## 三、细胞类型定义注释提示词 分成两步
### 3.1 观察数据
#### 任务目标
基于提供的细胞类型 marker 基因列表，完成以下两项任务，生成脚本：`04.cell_type_ann_step1.sh`。
1. 可视化展示各细胞类型 marker 基因在聚类中的表达情况
2. 分析并输出每个 cluster 高表达的基因列表
3. 细胞组成 `cell_bar_plot`（样本 `orig.ident`，细胞分组 `celltype`）
#### 背景信息
已知玉米根尖细胞类型及其 marker 基因如下：
| 细胞类型 | 基因 |
|----------|------|
| Phloem（韧皮部） | Zm00001d037032, Zm00001d042541 |
| Endodermis（内皮层） | Zm00001d050168, Zm00001d027500 |
| Pericycle（中柱鞘） | Zm00001d005472, Zm00001d052636 |
| Xylem（木质部） | Zm00001d035689, Zm00001d032672 |
| Stele（中柱） | Zm00001d021192, Zm00001d024281, Zm00001d031913, Zm00001d043523 |
| Epidermis（表皮） | Zm00001d032822, Zm00001d040090, Zm00001d032821, Zm00001d051860 |
| Initials（起始细胞） | Zm00001d040390, Zm00001d043413, Zm00001d003172 |
| Columella（根冠柱状细胞） | Zm00001d004089, Zm00001d001789 |
| Cortex（皮层） | Zm00001d017508, Zm00001d012081, Zm00001d047114 |
#### 步骤方法
读取 Seurat 对象（当前文件夹：`root_downsampled.qs` 格式）
**任务一：标记基因表达可视化**
- 绘制 `DimPlot` `seurat_clusters` 分布，`jjDotPlot` 和 `averageHeatmap` 展示 marker 基因对应的 `seurat_clusters`
- 绘制 `FeaturePlot` 或 `ViolinPlot`，展示关键 marker 基因的表达分布
**任务二：各 cluster 高表达基因分析**
- 使用 `FindAllMarkers` 函数，鉴定每个 cluster 相对于其他 cluster 的高表达基因
- 设置筛选阈值：`log2FC > 0.25`，`min.pct > 0.1`，`p_val_adj < 0.05`，top 10 基因
#### 注意事项
要使用 `sc-celltype-annotation` 这个 skill 完成。
| jjdotplot| FindAllMarkers |
|----------|----------|
|  |  |
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### 3.2 完成细胞定义
#### 任务目标
根据已确认的 cluster-细胞类型对应关系，完成以下任务，生成 shell 脚本：`04.cell_type_ann_step2.sh`。
- 将细胞类型注释信息添加到 Seurat 对象中
- 展示 marker 基因在各细胞类型中的表达情况
- 绘制 celltype 对应 marker 基因的 `jjDotPlot` 和 `averageHeatmap`，细胞组成 `cell_bar_plot`（样本 `orig.ident`，细胞分组 `celltype`），`DimPlot`，`FindAllMarkers`，差异基因火山图：`celltypeDEGPlot`
#### 背景信息
已确认的 cluster 与细胞类型对应关系，输入文件：`root_downsampled.qs`
| seurat_clusters | celltype |
|-----------------|-------------|
| 0 | Epidermis |
| 1 | Cortex |
| 2 | Cortex |
| 3 | Epidermis |
| 4 | Columella |
| 5 | Stele |
| 6 | Cortex |
| 7 | Columella |
| 8 | Xylem |
| 9 | Stele |
| 10 | Initials |
| 11 | Cortex |
| 12 | Epidermis |
| 13 | Initials |
| 14 | Cortex |
| 15 | Stele |
| 16 | Pericycle |
| 17 | Phloem |
| 18 | Endodermis |
细胞类型对应基因：
| 细胞类型 | 基因 |
|----------|------|
| Phloem（韧皮部） | Zm00001d037032, Zm00001d042541 |
| Endodermis（内皮层） | Zm00001d050168, Zm00001d027500 |
| Pericycle（中柱鞘） | Zm00001d005472, Zm00001d052636 |
| Xylem（木质部） | Zm00001d035689, Zm00001d032672 |
| Stele（中柱） | Zm00001d021192, Zm00001d024281, Zm00001d031913, Zm00001d043523 |
| Epidermis（表皮） | Zm00001d032822, Zm00001d040090, Zm00001d032821, Zm00001d051860 |
| Initials（起始细胞） | Zm00001d040390, Zm00001d043413, Zm00001d003172 |
| Columella（根冠柱状细胞） | Zm00001d004089, Zm00001d001789 |
| Cortex（皮层） | Zm00001d017508, Zm00001d012081, Zm00001d047114 |
#### 注意事项
要使用 `sc-celltype-annotation` 这个 skill 完成。
| jjdotplot| FindAllMarkers |
|----------|----------|
|  |  |
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## 四、Monocle2 拟时序提示词
### 任务目标
生成一个用于玉米柱状细胞 Monocle2 拟时序分析的 Shell 脚本 `05.monocle2.sh`，用户将手动运行。
### 背景信息
- 输入：`Columella.added.subtype.qs`（Seurat 对象）
- 分组列：`subtype`，批次矫正列名：`SampleID`
- KEGG 注释：`/share/ref/Zea_mays/annotations/kegg.gene2pathway.tsv`
- GO 注释：`/share/ref/Zea_mays/annotations/go.go_anno_result.tsv`
### 注意事项
要使用 `cell-trajectory-monocle2` 这个 skill 完成。
### 结果图片
| 选定排序基因 | 拟时序轨迹 |
|-------------|-----------|
|  |  |
| 状态分群 | 状态分群（拆分） |
|---------|---------------|
|  |  |
| DDRTree 拟时序 | DDRTree 状态 |
|---------------|-------------|
|  |  |
| 亚型分群 | 亚型分群（拆分） |
|---------|---------------|
|  |  |
| DDRTree 亚型 | 亚型密度 |
|-------------|---------|
|  |  |
| 拟时序表达变化基因 |
|-----------------|
|  |
| branch1分枝分析|
|-----------------|
|  |
