シロイヌナズナの底部のシンク組織に装填された CFDA トレーサーの Shootward 運動
Summary
このプロトコルの目的は、シロイヌナズナの底部の異なるサイトに CFDA をロードする方法を示すことです。次に、シュートで CF の結果の分布パターンを提示します。
Abstract
Symplastic トレーサー 5 (6)-carboxyfluorescein スジ (CFDA) は、細胞間接続、師部輸送、血管パターニングを実証するために、生きた植物に広く適用されています。このプロトコルは、それぞれルート切断と胚軸の手順を使用して、シロイヌナズナ内の下から上の CARBOXYFLUORESCEIN (CF) の動きを示します。これらの2つの異なる手順は、CF の動きの異なる効率をもたらします: 約 91% 胚軸での芽の CF の外観, 一方、根切断手順で CF の約 70% の外観.ローディングサイトの単純な変更は、この symplastic 染料のモバイル効率の著しい変化をもたらし、CF の動きは、おそらく根胚軸接合部によって、symplastic 規制の対象となるかもしれないことを示唆している。
Introduction
5 (6)-carboxyfluorescein (CF)1、8-hydroxypyrene-1、3、6-trisulphonic 酸2、ルシファーイエロー CH (LYCH)3、Esculin および結実4などのスペクトル特性の範囲を有する多くの蛍光トレーサーが開発され、symplastic の動きおよび師部の活動を監察するために植物で適用される。一般的には、symplastic 色素を標的組織の切断に装填し、レポーターを植物の他の部分に順次分散させることで、細胞間通信を実証することができます。色素吸収のメカニズムは完全には解明されていないが、生細胞内の CF 運動の根底にある原理は広く認められている。CF (CF スジ、CFDA) のエステル形態は非蛍光性であるが、膜透過性である。この特性は、色素の細胞への迅速な膜拡散を可能にします。生きた細胞の中で一旦、細胞内エステラーゼは、CFDA の 3 ‘ および 6 ‘ 位置で酢酸基を除去し、蛍光および膜非透過性 CF を放出する (図 1、またはライト et al.2を参照)。CF は、plasmodesmata を通って植物の他の部分に移動することができます。
CFDA の確立された手順は、それがソースの葉にロードし、多くの種のシンク組織内の師部ストリーミングおよび師部アンロードを監視するために使用することができるということであり、例えば、シロイヌナズナルート5、師部における CF アンロードとして、ジャガイモ tuberization6の間に、 Nicotianaシンク内の師部アンロードは7を残し、というように。同様のローディングアプローチによって、他の研究は、宿主と寄生虫8、9との間の symplastic 接続を実証するためにこの染料を採用し、または共生関係10、11を明らかにする。
この染料を使用する別の方法は、その分布パターンを決定するためにマイクロインジェクションによって特定の細胞または単一細胞にそれをロードすることである。このような洗練された技術は、特に symplastic ドメイン12,13の概念の開発において、plasmodesmata 媒介性細胞間通信に対する我々の深い理解を促進した。例えば、シロイヌナズナの子葉細胞への CFDA のマイクロインジェクションは、胚軸表皮における色素結合パターンをもたらしたが、基になる細胞または根表皮では非カップリングであり、したがって胚軸表皮はsymplastic ドメイン14.同様のドメインは、例えば、気孔ガード細胞15、篩要素−コンパニオンセル 16、根毛細胞14および根キャップ17、18などの微量注入技術によって同定されている。驚くべきことに、一部のドメインでは、トレーサー分子を特定の方向に動かすことができます。トライコームドメインを取るたとえば、支持表皮細胞への蛍光プローブのマイクロインジェクションは、トライコームドメインへのトレーサーの流れにつながりますが、逆注射は真の19を保持しません。最近の報告はまた、セダム胚20の symplastic ドメインにおいて同様の状況を見出した。したがって、上記のすべてのケースは、ローディングサイトのスワップが symplastic コミュニケーションに新たな洞察をもたらす可能性があることを暗示しています。ルート・ツー・シュートのモバイル・サイレンシングの経路を分析することを目的とした以前の実験で、新規の symplastic ドメイン、または HEJ (胚軸-epicotyl ジャンクション) ゾーンを特定し、ルートローディング (非標準のシンクローディング) を通じてさらに検証しました CFDA実験21.ここでは、ロードサイトをシフトすることにより、簡単な方法で symplastic の潜在的なドメインを回復させることにより、ルートツーシュート CF の動きをさらに詳しく説明します。さらに、この手順は、ルートからシュートへの長距離輸送を変更した遺伝的背景を区別するように調整することができる。
Protocol
Representative Results
Discussion
新たな研究は、植物が迅速に実験手順22に導入された操作を含む外部刺激23に応答することができることを示している。最初の実験では、この知識の見落としはしばしば染色の失敗につながります。これらのレッスンでは、この実験を行う際に次の注意事項を念頭に置くことをお勧めします。 (1) 収穫後の種子は、低温と低水分に設定された貯蔵庫に保管す?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は中国国家自然科学財団 (31671257) と湖北共同イノベーションセンター (LXT-16-18) によって賄われた。
Materials
| KNO3 | Sinopharm Chemical Reagent | 10017218 | |
| KH2PO4 | Sinopharm Chemical Reagent | 10017608 | |
| MgSO4·7H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 10013018 | |
| CaCl2·2H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 20011160 | |
| MnSO4·H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 10013418 | |
| Na2MoO4·2H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 10019818 | |
| Boric Acid | Sinopharm Chemical Reagent | 10004818 | |
| ZnSO4·7H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 10024018 | |
| CuSO4·5H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 10008218 | |
| CoCl2·6H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 10007216 | |
| KI | Sinopharm Chemical Reagent | 10017160 | |
| FeSO4·7H2O | Sinopharm Chemical Reagent | 10012118 | |
| EDTA | Sinopharm Chemical Reagent | 10009717 | |
| NaOH | Sinopharm Chemical Reagent | 10019718 | |
| KOH | Sinopharm Chemical Reagent | 10017018 | |
| Sucrose | Sinopharm Chemical Reagent | 10021418 | |
| Myo-inositol | MACKLIN | I811835 | |
| Nicotinic Acid | MACKLIN | N814565 | |
| Pyridoxine HCl | MACKLIN | V820447 | |
| Thiamine HCl | MACKLIN | T818865 | |
| Glycine | MACKLIN | G800880 | |
| Agar powder | Novon | ZZ14022 | |
| Fluorescence Microscope | Zeiss | Axio Zoom V16 | |
| Dissecting microscope | SDPTOP | SRE-1030 | |
| 200μl pipette | Dragon Laboratory Instruments | 713111110000-20-200ul | |
| 2.5μl pipette | Eppendorf | 3120000011 | |
| Fine forceps | TWEEZERS | ST-15 | |
| Parafilm | PARAFILM | PM-996 | |
| Stainless steel double-sided blade | Gillette | Platinum-Plus Double-Edge Blade | |
References
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