研发牧草单细胞染色质可及性分析平台

2026年05月07日 06:54

本报讯（记者张晴丹）四川农业大学草业科技学院教授黄琳凯团队牵头，研发出以狼尾草为核心的植物单细胞染色质可及性分析平台scPlantReg。该平台整合端到端分析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工具，还可系统收集并标准化分析已发表的植物单细胞染色质可及性数据。近日，相关研究成果在线发表于《自然-植物》。

scPlantReg平台集成自主研发的Socrates2单细胞ATAC-seq（scATAC-seq）完整分析框架，涵盖9项基础流程与4项下游深度分析模块，可一站式完成数据质控、序列预处理、细胞聚类、类型注释等全链条分析。平台融合标记基因鉴定与机器学习算法ScATACtor，大幅提升细胞注释的精准度与高效性。

研究团队以狼尾草为研究对象，依托该框架开展热胁迫与多组织scATAC-seq，从近7万个单细胞中鉴定获得24万余个开放染色质区域，绘制出全球首张狼尾草单细胞开放染色质精细图谱，筛选出1.3万个热响应特异性调控元件。

在数据库层面，scPlantReg已完成8个代表性植物物种、11类组织及发育阶段单细胞数据的标准化整合，搭载7件在线可视化分析工具，支持跨物种对比与调控元件挖掘。

该平台的建成与应用，不仅为狼尾草等优质牧草抗逆、高产等优良性状定向改良提供关键靶点，更为全球植物单细胞染色质可及性研究建立了统一分析范式与共享资源平台。