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植物細胞無機磷可視化高效檢測技術實現(xiàn)突破！
2024年03月29日 10:05:53
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：10734
研究團隊建立的這種植物細胞無機磷可視化高效檢測技術與現(xiàn)有檢測技術相比，該技術具有費用低、耗時短、操作簡單、不受植物種類及組織部位限制等諸多優(yōu)勢。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】磷是植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素。植物根系主要吸收無機正磷酸鹽，其也是植物體內(nèi)磷循環(huán)利用的最主要形態(tài)。當磷素充足時，植物體內(nèi)無機磷含量能占到總磷的80%左右。
因此，明確植物無機磷的細胞分布模式是研究植物磷素高效利用調(diào)控機制的關鍵。然而，目前對植物組織細胞間無機磷的分布和儲存模式仍不清楚，主要原因是缺乏高效的植物細胞無機磷可視化檢測技術。
近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤植物互作創(chuàng)新團隊開發(fā)了一種快速比色Pi成像方法，即無機正磷酸鹽染色法(IOSA)，可以高分辨率半定量成像細胞內(nèi)Pi。
研究團隊使用IOSA揭示了水稻和擬南芥兩種模式植物中Pi饑餓或改變Pi穩(wěn)態(tài)的突變引起的細胞Pi分布變化，并發(fā)現(xiàn)木質(zhì)部薄壁細胞和基部節(jié)篩管元件細胞在水稻的Pi穩(wěn)態(tài)中起著關鍵作用。同時，研究團隊還使用IOSA篩選了細胞Pi穩(wěn)態(tài)發(fā)生改變的突變體。
研究團隊發(fā)現(xiàn)，一種新的細胞Pi分布調(diào)節(jié)因子HPA1/PHO1;1，它特異性表達在伴侶細胞和木質(zhì)部薄壁細胞中，調(diào)節(jié)水稻韌皮部Pi從葉尖到葉基的轉運。綜上所述，IOSA提供了一種強大的方法來可視化細胞內(nèi)的Pi分布，并促進了從細胞到整個植物的Pi信號傳導和穩(wěn)態(tài)分析。
研究團隊建立的這種植物細胞無機磷可視化高效檢測技術與現(xiàn)有檢測技術相比，該技術具有費用低、耗時短、操作簡單、不受植物種類及組織部位限制等諸多優(yōu)勢。
利用該技術，研究人員明確了水稻和擬南芥組織細胞無機磷主要的分布模式；發(fā)現(xiàn)了已知磷素核心調(diào)控因子的新功能，并篩選克隆到了新的水稻葉片細胞磷再利用調(diào)控因子。該研究為磷養(yǎng)分分子調(diào)控機制研究提供了技術支撐，也為作物磷高效遺傳改良提供了新基因資源。
(資料來源：中國科學報)
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