顯微鏡下植物的直接分離組織技術(shù)

對(duì)于動(dòng)物生物種的研究來(lái)說(shuō)，由于有神經(jīng)系統(tǒng)，許多問(wèn)題相對(duì)容易解決，而植物則是通過(guò)組織間的信息傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)這種交流的，然而由于植物的組織緊密地組合在一起，要區(qū)分不同植物組織之間的功能反應(yīng)，顯然不是一件非常容易的事兒。植物葉片是由不同類(lèi)型細(xì)胞所組成的復(fù)雜器官，每種細(xì)胞都有各自不同的功能。表皮細(xì)胞排列在葉的表面，下面就是大量葉肉細(xì)胞負(fù)責(zé)光合作用。此外，葉和莖通過(guò)維管系統(tǒng)連接起來(lái)，運(yùn)送水和一些小分子如糖類(lèi)。今天發(fā)表在Nature上的一篇文章，就通過(guò)采用一些新技術(shù)，對(duì)擬南芥葉片組織進(jìn)行全面分離，并進(jìn)行組織特異性分析，來(lái)分析植物生物鐘的信息傳遞。該文開(kāi)發(fā)了一種有效的方法，可在30分鐘內(nèi)分離葉片中三種細(xì)胞的高時(shí)空分辨率技術(shù)。在顯微鏡下觀察，分離的組織是高度純化的。通過(guò)結(jié)合分離、降解細(xì)胞壁的超聲處理和酶處理，可以大大縮短為測(cè)量RNA分離細(xì)胞所需的時(shí)間。研究人員還開(kāi)發(fā)了研究植物中時(shí)空基因調(diào)節(jié)的成像技術(shù)。他們將冷光蛋白熒光素酶分成兩半，一半是只在特定的細(xì)胞類(lèi)型中產(chǎn)生，而另一半只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)CCA1或TOC1基因表達(dá)的啟動(dòng)子激活時(shí)產(chǎn)生。因?yàn)閮烧叨急仨氃谝粋€(gè)細(xì)胞中發(fā)光時(shí)產(chǎn)生，光的發(fā)射可作為對(duì)給定細(xì)胞類(lèi)型晝夜節(jié)律基因活性的度量。這種方法可以擴(kuò)展到其他細(xì)胞類(lèi)型和反應(yīng)，如應(yīng)激和發(fā)育信號(hào)，通過(guò)使用不同的啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)熒光素酶的兩半。顯然，這種技術(shù)有助于發(fā)現(xiàn)植物維管生物鐘與鄰近細(xì)胞的通訊和調(diào)節(jié)，可以研究基因表達(dá)和高時(shí)空分辨率下的晝夜節(jié)律調(diào)控。結(jié)果表明，維管系統(tǒng)與葉肉生物鐘之間可進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)的相互調(diào)節(jié)。維管系統(tǒng)的生物鐘與其他組織不同，具有很強(qiáng)的周期性，不受環(huán)境變化的調(diào)節(jié)，并影響其他組織的生物鐘調(diào)節(jié)。





 

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