来源：光明网 当你吃下一碗米饭时，或许不会想到，这颗颗米粒的背后，藏着"上亿个"形态各异、分工明确的水稻细 胞。近日，中国农业科学院生物技术研究所的科研团队在《自然（Nature）》杂志发表研究成果：他们 绘制出全球首个水稻多器官单细胞多组学图谱，就像为水稻细胞世界绘制了一套"高清导航图"，首次能 在单个细胞层面"看清"水稻多器官的生长密码。 给11万个水稻细胞"拍身份证"：从模糊群像到清晰特写 水稻是我国主要的粮食作物，一根稻穗、一片叶子甚至一条根尖，都是由无数细胞"搭积木"般构建而 成。但长期以来，科学家们观察水稻细胞就像看"集体合影"——只能看到细胞群体的大致模样，却分不 清每个细胞的独特身份和功能。 为了给水稻细胞"拍身份证"，科研人员选取了水稻的根、茎、叶、穗等8个关键器官，对其中11.6万个 细胞进行了"深度体检"：通过先进的单细胞测序技术，同步分析每个细胞里的RNA表达（相当于细胞 的"工作记录"）和染色质可及性（相当于基因表达的"开关状态"）。 经过细致分析和原位杂交实验验证，他们精准识别出54种水稻细胞类型。比如根里负责吸收水分的表皮 细胞、叶片中制造养分的叶肉细胞、穗部孕育种子的生殖细胞等 ...

单细胞多组学技术研究进展 - 多细胞生物依靠不同细胞类型的分工合作构成复杂器官，但相似细胞类型间的关联及协同作用机制尚未完全解决 [2] - 单细胞技术快速发展使得对大量细胞的基因表达和染色质可及性进行详细表征成为可能，推动了植物细胞异质性分子机制的研究 [2] - 已有研究绘制了拟南芥、水稻等植物的单细胞转录组和染色质可及性图谱，但多数聚焦1-2种组织，跨器官系统性比较仍有空白 [2] - 单细胞多组学技术可同时测量基因表达和染色质可及性，但此前未在植物中全面应用 [2] 水稻单细胞多组学图谱研究成果 - 研究团队通过分析水稻8个主要器官的116564个细胞，首次构建水稻单细胞多组学图谱，鉴定54种细胞类型并解析其功能组成 [6] - 发现细胞类型特异性调控枢纽基因：RSR1（根皮层负调控）、F3H（碳氮代谢协同）、LTPL120（株型优化潜力靶点） [6] - 揭示细胞类型与农艺性状相关性，以及进化过程中细胞功能的保守性与差异性 [6] - 创建全球首个水稻单细胞多组学智能平台Rice-SCMR，支持基因-细胞类型-性状关联分析 [7][10] 技术应用与资源平台 - Rice-SCMR平台提供56种细胞类型的基因表达/染色质状态检索、调控网络可视化及GWAS性状定位功能 [10] - 研究成果为农作物研究提供单细胞多组学资源，深化对细胞功能分子程序的理解 [7]