项目文章Plant J（IF 7）| 杭州师范大学王慧中团队通过空间代谢+单细胞测序等揭示红豆杉幼茎

英文标题：Integrated mass spectrometry imaging and single-cell tranome atlas strategies provide novel insights into taxoid biosynthesis and transport in Taxus maireistems

中文标题：通过空间代谢+单细胞测序等揭示红豆杉幼茎细胞特异的紫杉烷合成调控模式

发表期刊：The Plant Journal（IF=7，2023）

单位：杭州师范大学浙江省药用植物种质改良与质量控制技术重点实验室王慧中团队

研究结论：

1. 深度空间代谢组绘制红豆杉幼茎中紫杉烷类化合物空间分布

利用最新的质谱成像技术，绘制了紫杉烷类化合物在红豆杉幼茎中的可视化分布图。诸如：10-脱乙酰基紫杉醇(10-deacetyl paclitaxel)均匀分布于整茎中，10-脱乙酰基巴卡丁(10-DAB)和巴卡丁(BAC)主要积累于内皮层和韧皮部中，而紫杉醇(taxol)特异积累于外皮层中。研究结果验证了紫杉烷类化合物具有组织异性积累。

2. 单细胞测序揭示红豆杉茎组织高度细胞异质性

通过制备红豆杉幼茎原生质体并采⽤⾼通量单细胞测序，绘制了红豆杉幼茎单细胞表达图谱，为揭示紫杉烷类化合物细胞群差异积累的调控机制打下了基础。该研究指出，T14OH、T5OH和TS基因主要在内皮层细胞群中表达，T10OH和DBTNBT基因主要在木质部薄壁细胞群中表达，DBAT基因在外皮层细胞群中表达。基于单细胞表达谱，筛选得到了包括MYB，TEM，RAV，NAC家族成员在内的大量细胞群特异表达转录因⼦，并预测了它们的下游靶基因。

3. 多组学整合分析揭示红豆杉茎组织紫杉醇合成分子机制

本研究以空间水平、单细胞水平的分辨率建立了红豆杉幼茎中代谢物、及细胞类型的表达图谱，为进⼀步研究细胞特异的紫杉烷合成调控机制提供了基础。