WangLab @ CEMPS

Plant Cell Atlas

探索植物单细胞世界的奥秘
构建全面的植物细胞图谱

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About Us

关于 Plant Cell Atlas

Plant Cell Atlas 项目致力于构建全面、高分辨率的植物单细胞转录组图谱， 揭示植物细胞的多样性与复杂性。

我们运用前沿的单细胞测序技术，系统性地解析不同植物物种、 不同发育阶段和不同组织器官中的细胞类型组成， 为理解植物生长发育、环境响应和进化提供重要的细胞层面的洞见。

Research

研究方向

从"单点突破"到"多点开花"，再到"系统整合"的研究范式

01
Developmental Atlases

植物细胞发育的"时空图谱"

解析植物关键器官在单细胞水平上的发育逻辑，从模式植物向农作物延伸。

  • 模式植物研究：通过对拟南芥根部和茎尖生长点的单细胞测序，首次在细胞分辨率下描绘发育完整景观，解析细胞命运决定因素
  • 农作物应用：将研究扩展至水稻，通过 scRNA-seq 与 scATAC-seq 整合分析，揭示单子叶植物根系的细胞分化轨迹
  • 成熟与衰老：通过对苔藓植物地钱的研究，探索植物从成熟到衰老的单细胞时序变化
02
Evolution & Unified Atlas

跨物种演化与"植物细胞大图谱"

寻找不同植物物种之间细胞类型的内在联系，回答植物"如何演化"的宏大命题。

  • 统一图谱构建：构建涵盖多种维管植物的"统一细胞图谱"（Unified Cell Atlas），识别不同物种间共有的"基础基因"
  • 细胞演化探索：比较蕨类、苔藓及被子植物的细胞类型，探索维管系统在亿万年演化中的起源规律
  • 基因挖掘：利用跨物种图谱数据，加速发现对植物发育至关重要的保守功能基因
03
Methodological Innovation

针对复杂植物样本的"技术破局"

针对植物细胞壁、组织难解离、样本保存困难等痛点，开展技术攻关。

  • FX-Cell 方法学：开发 FX-Cell 技术，解决"难消化"植物样本及"超低温冷冻"样本的单细胞测序难题，扩展技术适用范围
  • 多组学整合：整合转录组、表观组及空间信息，实现对植物细胞状态的立体刻画
Publications

代表性论文

2025

A unified cell atlas of vascular plants reveals cell-type foundational genes and accelerates gene discovery

Xue H-C, Xu Z-G, Liu Y-J, Wang L, Ming X, Wu Z-Y, Lian H, Han Y-W, Xu J, Zhang Z-D, Shao Q-L, Liu K, Wan M-C, & Wang J-W

Cell, 188(16), 3986-4003.e21

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2025

FX-Cell: a method for single-cell RNA sequencing on difficult-to-digest and cryopreserved plant samples

Ming X, Wan M-C, Zhang Z-D, Xue H-C, Wu Y-Q, Xu Z-G, Mai Y-X, Hu Y-X, Liu K, Gao J, Shao Q-L, Marchant DB, Nelms B, Walbot V, & Wang J-W

Nature Methods, 22, 2551–2562

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2023

The maturation and aging trajectory of Marchantia polymorpha at single-cell resolution

Wang L, Wan M-C, Liao R-Y, Xu J, Xu Z-G, Xue H-C, Mai Y-X, & Wang J-W

Developmental Cell, 58(16), 1429-1444.e4

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2023

Analysis of meristems and plant regeneration at single-cell resolution

Liao R-Y, & Wang J-W

Current Opinion in Plant Biology, 74, 102378 Review

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2021

A single-cell analysis of the Arabidopsis vegetative shoot apex

Zhang T-Q, Chen Y, & Wang J-W

Developmental Cell, 56(7), 1056-1074.e8

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2021

Single-cell transcriptome atlas and chromatin accessibility landscape reveal differentiation trajectories in the rice root

Zhang T-Q, Chen Y, Liu Y, & Wang J-W

Nature Communications, 12(1), 2053

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2019

A Single-Cell RNA Sequencing Profiles the Developmental Landscape of Arabidopsis Root

Zhang T-Q, Xu Z-G, Shang G-D, & Wang J-W

Molecular Plant, 12(5), 648–660

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