近日，四川农业年夜学草业科技学院传授黄琳凯研究团队牵头，乐成研发以狼尾草为焦点的植物单细胞染色质可和性阐发平台scPlantReg。该平台整合端到端阐发框架与跨物种数据库，不仅为解析植物细胞类型特异性调控机制提供了全新东西，还有体系网络并尺度化阐发已经发表的植物单细胞染色质可和性数据，相干研究结果既为牧草遗传改进斥地了新思绪，也为跨物种单细胞染色质可和性研究提供了主要范式。4 月 28 日，最新研究结果于线发表在《天然—植物》。
基因调控是植物生长发育、情况顺应性和良好农艺性状形成的焦点要害，顺式调控元件更是作物和牧草份子育种的焦点靶点。当前，植物顺式调控元件研究仍存于较着短板：细胞特异性特性凸起，但缺少高效解析细胞特异性调控元件的阐发东西，同时差别物种间阐发尺度不同一，进一步限定了跨物种比力和要害调控元件的挖掘。这些问题严峻制约作物和牧草调控机制解析与遗传改进进程。陪同植物单细胞测序数据发作式增加，构建尺度化阐发系统、整合多物种数据资源，成为破解育种靶点挖掘难题的火急需求。
这次研发的scPlantReg平台，集成自立研发的 Socrates2 单细胞ATAC-seq（scATAC-seq）完备阐发框架，涵盖 9 项基础流程与 4 项下流深度阐发模块，可一站式完成数据质控、序列预处置惩罚、细胞聚类、类型解释等全链条阐发。平台交融标志基因鉴定与呆板进修算法ScATACtor，年夜幅晋升细胞解释的精准度与高效性。
单细胞ATAC-seq阐发框架的构建和其于狼尾草染色质可和性图谱中的运用。图源：四川农业年夜学 研究团队以狼尾草为研究对于象，依托该框架开展热勒迫与多构造scATAC-seq，从近7万个单细胞中鉴定得到24万余个开放染色质区域，绘制全世界首张狼尾草单细胞开放染色质邃密图谱，筛选出1.3万个热相应特异性调控元件。试验验证注解，木质部细胞特异富集的WRKY22转录因子，直接介入植物木质部细胞生长发育调控，为牧草抗逆性状解析提供主要份子依据。
数据库层面，scPlantReg已经完成8个代表性植物物种、11类构造和发育阶段单细胞数据的尺度化整合，搭载7项于线可视化阐发东西，撑持跨物种对于比与调控元件挖掘。跨物种阐发注解，禾本科植物存于守旧焦点调控元件库以主导物种性状不变遗传，而细胞特异性调控元件则决议构造分解与功效特化，清楚展现禾本科植物细胞调控机制的进化守旧纪律。
该平台的建成与运用，有用破解非模式植物调控组学研究瓶颈，不仅为狼尾草等优质牧草抗逆、高产等良好性状定向改进提供要害靶点，更为全世界植物单细胞染色质可和性研究成立同一阐发范式与同享资源平台。平台（http://scplantreg.com/home）面向科研职员开放免费利用，助力植物基础生物学研究与牧草种业立异成长。
相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41477-026-02289-6
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