空間轉錄組樣品大小及制備步驟

植物空間轉錄取材策略對于植物空間轉錄組取材是有一定要求的，其實(shí)葉片做空間轉錄組是有一定難度的，分享的文章來(lái)看馬齒莧的葉片具有一定厚度可以完成切片進(jìn)行組織優(yōu)化測試，具有一定操作空間。植物組織需要滿(mǎn)足一些特性更容易完成包埋切片，優(yōu)先考慮幼嫩的組織，木質(zhì)化程度較低，可以盡可能保證組織切片完整性和捕獲較多有效數據。接下來(lái)一起了解不同組織的特性和開(kāi)展植物空間轉錄組需要注意的事項和策略。

1.?葉片

葉片是葉的主要組成部分，一般為綠色扁平體。植物葉片結構一般主要由表皮、葉肉、葉脈、氣孔構成。表皮包在葉的外面，通常為一層，在上面的叫上表皮，在下面的叫下表皮。在表皮細胞的外壁上有一層也是透明的且不易透水的角質(zhì)層。表皮上這些成對的半月形細胞，叫做保衛細胞。保衛細胞之間的空隙叫氣孔，氣孔的開(kāi)閉由保衛細胞控制。葉肉由含有許多葉綠體的薄壁細胞組成，一般明顯地分為柵欄組織和海綿組織兩部分，構成龐大的通氣系統，作為光合作用的主要場(chǎng)所。葉脈就是生長(cháng)在葉片上的維管束，它們是莖中維管束的分枝，葉脈主要對葉片具有支持作用。一般葉片厚度約為0.1~1mm,由于葉片的結構獨特性，無(wú)法滿(mǎn)足植物空間轉錄組取材要求，進(jìn)行測試切片染色預實(shí)驗，所以葉片組織一般不作為植物空間轉錄組取材區域。但對一些特殊具有厚度的葉片，比如馬齒莧[1]多肉類(lèi)葉片比較飽滿(mǎn)幼嫩，細胞致密，可以作為植物空間轉錄組取材研究目標。

2.葉芽

芽作為植物枝條、花或花序發(fā)育的原始體，其中葉芽的結構包括六部分，其中有芽軸、生長(cháng)錐、葉原基、幼葉、葉芽原基和鱗片。芽軸也就是中央軸，是沒(méi)有發(fā)育的莖。生長(cháng)錐也叫做生長(cháng)點(diǎn)，是中央頂部的分生組織。葉原基是葉的原始體，是生長(cháng)錐周?chē)男⊥黄?。幼葉是將來(lái)會(huì )生長(cháng)成熟的葉。葉芽原基是要形成葉芽的，而鱗片則是在芽外層的。葉芽又分為休眠芽和活動(dòng)芽。葉芽作為植物初生幼嫩區域，特別是頂芽分生區域具有強的活躍性，可以觀(guān)察芽生長(cháng)調控，這一類(lèi)樣本比較適合開(kāi)展空間轉錄組檢測。目前此類(lèi)組織可以從組培苗、幼苗發(fā)育過(guò)程中獲取，根據研究目的可以選取休眠期的芽和活躍期的芽，例如Stefania[2]?等人研究挪威云杉雌球果發(fā)育空間基因表達特征，選擇8月的初始期、9月的伸長(cháng)和發(fā)育期、10月的最終成熟和休眠期，從空間位置深度比較調控芽發(fā)育生長(cháng)關(guān)鍵調控點(diǎn)。

?3.?莖

莖是植物體主體中軸部位，莖具有輸導營(yíng)養物質(zhì)和水分以及支持葉、花和果實(shí)在一定空間的作用。有的莖還具有光合作用、貯藏營(yíng)養物質(zhì)和繁殖的功能。莖根據植物類(lèi)型主要分為兩大類(lèi)：草本植物莖（主要有導管、篩管、形成層）和木本植物莖（主要有表皮、韌皮部、形成層、木質(zhì)部、髓質(zhì)）；按照莖的變態(tài)來(lái)分:有莖卷須、莖刺、根莖、塊莖、鱗莖、球莖等。目前來(lái)說(shuō)一般莖的橫截面可以達到6.5mm2比較容易滿(mǎn)足空間轉錄組取材要求，對于一些研究上下層維管束運輸可以選擇縱剖切面作為研究區域，主要還是看莖的木質(zhì)化程度和維管束空隙程度，其都會(huì )影響包埋切片的完整度，所以莖組織選材主要考慮發(fā)育時(shí)期，一般幼嫩時(shí)期的苗可作為優(yōu)先選擇的材料探索莖表皮到髓質(zhì)或者形成層不同區域空間基因表達特征。

4.?花苞

花作為植物果實(shí)的發(fā)育體，具有一定繁殖功能。完整的花包括六個(gè)基本部分，即花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群。其中花梗與花托相當于枝部，其余四部分相當于枝上變態(tài)葉，合稱(chēng)為花部。一般來(lái)說(shuō)完整花朵形態(tài)體積都很大，基本上可以占據整個(gè)空間轉錄組芯片大小，但是完整盛開(kāi)的花朵，其形態(tài)分散、體積過(guò)大，包埋空隙部分容易造成切片碎裂，所以一般花朵建議取花苞或者半開(kāi)放形態(tài)期，可以完整包埋切片，觀(guān)察花不同區域空間基因表達特征。

5.?果實(shí)或種子

植物的果實(shí)按照植物類(lèi)型大體分為兩大類(lèi)：第一大類(lèi)木本科植物果實(shí)（有果皮、果肉、種子），這一類(lèi)的果實(shí)具有果肉部位，水分含量特別足，組織大小以及成分組織都不適合包埋切片；第二大類(lèi)草本科植物（有果皮種皮、胚乳、胚芽、胚軸、子葉、培根），這類(lèi)幼嫩的或者萌發(fā)種子，比如大豆、玉米、花生等體積大小適中，整個(gè)包埋切片可涵蓋整個(gè)組織區域，研究其萌發(fā)過(guò)程中涉及到調控空間基因表達特征。

6.?根
目前來(lái)看，植物的根在空間異質(zhì)性也比較大，從成熟區、伸長(cháng)區、分生區、根冠都存在不同的功能，但是幼齡的根直徑都比較小，橫截面一般都是1-2mm，能夠覆蓋的有效spot數很小，無(wú)法精準區分不同層空間位置定位，所以對于根來(lái)說(shuō)，一般選擇縱剖切面更易充分利用芯片覆蓋度，得多足夠的有效數據進(jìn)行闡述成熟區、伸長(cháng)區、分生區、根冠空間基因表達特征。

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