丹佛斯植物科学中心和田纳西大学诺克斯维尔分校Tessa Burch-Smith 博士实验室的研究人员正在进行开创性的工作,以发现植物如何在细胞之间传递信息、重要分子和病毒。在最近的一项研究中,他们展示了当植物对感染作出反应时,胞间连丝 (PD)(连接叶子和其他器官中相邻细胞的结构)是如何通过胼胝质(一种碳水化合物聚合物)的沉积来控制的。他们的研究比较了不同的方法,以严格量化微观 PD 通道周围的胼胝质积累,并为更深入地了解植物免疫系统的工作原理铺平了道路。他们的研究结果最近发表在《分子植物微生物相互作用》杂志上的《比较本氏烟叶片中胞间连丝胼胝质的检测和量化方法》中。
胼胝质是一种由葡萄糖分子组成的聚合物,对于通过胞间连丝 (PD) 调节细胞间运输至关重要。病原体通过去除 PD 处的胼胝质来操纵 PD 定位蛋白,从而实现细胞间运输,或者相反,通过增加 PD 处的胼胝质积累来限制感染期间的细胞间运输。水杨酸等植物防御激素可调节 PD 定位蛋白,以在免疫防御反应(如系统性获得性抗性)期间控制 PD 和细胞间运输。
测量植物 PD 时胼胝质的沉积已成为一种常用的方法来评估植物免疫过程中细胞间分子的运输情况。尽管这种方法很流行,但对于如何进行这些测量却没有标准。
第一作者 Amie Sankoh 博士和她的本科同事 Joseph Adjei 比较了三种常用的苯胺蓝染色法来识别和量化 PD 胼胝体的方法,并评估了其中一种在本氏烟叶模型中最有效的方法。Amie 和 Joseph 都是聋人,主要通过美国手语进行交流。
他们的结果表明,最可靠的方法是使用苯胺蓝染色和荧光显微镜来测量固定组织中的胼胝质沉积。还比较了手动或半自动化图像分析工作流程,发现虽然半自动化工作流程产生的数据点分布更广泛,但结果相似。
Sankoh 博士说:“我们对检测胼胝质的不同方法的可靠性差异感到惊讶。我们认为这项研究将大大提高实验室间实验的一致性。”
这项研究依赖于丹佛斯中心的 高级生物成像实验室。
研究小组计划利用已确定的方案和分析来研究 PD 处的胼胝质水平在感染各种激素的过程中如何变化。此类研究可以确定在哪些重要时刻可以操纵 PD 来破坏感染过程并预防植物疾病。