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      識別韌皮部細(xì)胞的新技術(shù)有助于抗擊柑橘綠化
      
			
      
				2019-02-25 11:04:33
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      世界各地的作物越來越容易受到大流行病的影響，因?yàn)榧膊∫蕾嚾蛉藛T和貨物流動，從大陸到大陸。柑橘綠化等韌皮部疾病是一種特別具有破壞性的植物病害，在全球范圍內(nèi)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)破壞。然而，這些疾病可能難以研究，因?yàn)轫g皮部細(xì)胞相對難以接近且難以分離。在最近一期植物科學(xué)應(yīng)用報告中，佛羅里達(dá)大學(xué)柑橘研究和教育中心的Ed Etxeberria博士及其同事介紹了一種鑒定植物組織韌皮部細(xì)胞的新技術(shù)。
      

      識別韌皮部細(xì)胞的新技術(shù)有助于抗擊柑橘綠化
      

      “由于其難以接近的性質(zhì)，韌皮部限制性疾病幾乎不可能在植物中治愈或治療，因此在經(jīng)濟(jì)和生物方面都會帶來巨大風(fēng)險。從經(jīng)濟(jì)角度來看，輕度韌皮部疾病可通過減少大量減少農(nóng)業(yè)產(chǎn)量主要農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。在最糟糕的情況下，它們可以拼寫成熟產(chǎn)業(yè)的終結(jié)，就像波多黎各的柑橘產(chǎn)業(yè)一樣，“該研究的通訊作者Etxeberria博士說。“從生物學(xué)角度來說，這些疾病威脅著受影響物種的生存。”
      

      為了對抗韌皮部疾病的破壞，研究人員必須詳細(xì)了解這些病原體使植物韌皮部細(xì)胞變形的方式，稱為篩選元件和伴侶細(xì)胞。今天，許多基本問題仍未解決柑橘綠化等疾病影響這些韌皮部細(xì)胞，這對植物營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸至關(guān)重要。“我們有興趣了解由[柑橘綠化]細(xì)菌產(chǎn)生的信號，它是指導(dǎo)篩子元素的生理變化，是由伴生細(xì)胞介導(dǎo)的，是遺傳的還是化學(xué)的。” 作為回答這個問題的第一步，韌皮部細(xì)胞必須被隔離。然而，這提出了技術(shù)挑戰(zhàn)，因?yàn)轫g皮部細(xì)胞占總細(xì)胞的不到1%，深埋在植物組織中，并且散布在其他細(xì)胞類型中。
      

      用于鑒定韌皮部細(xì)胞的現(xiàn)有技術(shù)依賴于稱為forisomes的韌皮部特異性蛋白質(zhì)的存在。然而，forisomes僅在植物的韌皮部細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)在bean系列中，限制了這種方法的應(yīng)用。這里介紹的技術(shù)通過使用細(xì)胞器特異性染料和熒光顯微鏡利用韌皮部細(xì)胞的獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)。例如，稱為篩元素的韌皮部細(xì)胞缺乏細(xì)胞核和液泡，但具有頂葉線粒體，因此當(dāng)組織用細(xì)胞器特異性Hoechst 3342，中性紅和MitoTracker Green染色并用熒光顯微鏡觀察時，這些細(xì)胞變得明顯。這種方法適用于柑橘之外，因?yàn)樗蕾囉陧g皮部細(xì)胞的解剖學(xué)，而不是不同物種的蛋白質(zhì)標(biāo)記物。這意味著它不僅可用于了解柑橘綠化，還可用于了解各種韌皮部疾病，如葫蘆科黃蔓病，玉米特技病和洋蔥黃矮病。
      

      雖然研究韌皮部疾病是迄今為止該技術(shù)最緊迫的應(yīng)用，并且是本研究的動機(jī)，韌皮部細(xì)胞的鑒定也可以幫助研究其他植物學(xué)問題。“識別韌皮部細(xì)胞可以幫助韌皮部生理學(xué)的其他領(lǐng)域，例如表征膜結(jié)合載體或通道的位置，它們在整個植物中的位置，以及它們的性質(zhì)取決于它們在源組織或宿組織中的分布，”Etxeberria博士說。此外，由于它涉及細(xì)胞壁的消化，“這種方法可用于研究膜特性，如離子通量，膜電性質(zhì)和膜彈性的生物物理學(xué) - 這是一項對完整細(xì)胞無法實(shí)現(xiàn)的研究。”
      

      使用已建立的生物學(xué)方法，如細(xì)胞壁消化，細(xì)胞器特異性染色和熒光顯微鏡，Etxeberria博士及其同事開發(fā)了一種技術(shù)，可以準(zhǔn)確地分離植物中的韌皮部細(xì)胞。雖然這種技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用，但它將立即投入使用，以了解和對抗導(dǎo)致世界范圍內(nèi)作物歉收的毀滅性韌皮部疾病。
      
			

			
        
      
			
      
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