Movimento shootward di CFDA Tracer caricato nei tessuti lavello inferiore di Arabidopsis
Summary
L’obiettivo di questo protocollo è quello di mostrare come caricare il CFDA in diversi siti delle parti inferiori di Arabidopsis. Presentiamo quindi il modello di distribuzione risultante di CF nei germogli.
Abstract
Il simplastico Tracer 5 (6)-carbossimetilfluoreina diacetato (CFDA) è stato ampiamente applicato in piante viventi per dimostrare la connessione intercellulare, il trasporto floema e il patterning vascolare. Questo protocollo Mostra il movimento da basso a superiore della carbossimetilfluoreina (CF) nell’ Arabidopsis utilizzando rispettivamente la procedura di taglio radicale e di ipocotilizzazione. Queste due diverse procedure si traducono in diverse efficienze del movimento CF: circa il 91% dell’aspetto di CF nei germogli con la procedura di ipocotilio-pizzicamento, mentre solo circa 70% aspetto di CF con la procedura di root-Cutting. Il semplice cambiamento dei siti di carico, con conseguenti cambiamenti significativi nell’efficienza mobile di questo colorante simplastico, suggerisce che il movimento CF potrebbe essere soggetto alla regolazione simplastico, molto probabilmente dalla giunzione radice-ipocotyl.
Introduction
Molti traccianti fluorescenti con una gamma di proprietà spettrali, come 5 (6)-carbossilfluoreina (CF) 1,8-idrossipirene-1, 3, 6-acido trisolfonico2, Lucifero giallo ch (Lych)3, esculin e CTER4, sono stati sviluppati e applicato nelle piante per monitorare il movimento simplastico e l’attività floema. Generalmente, un colorante simplastico viene caricato in un taglio nel tessuto bersaglio e la dispersione sequenziale del reporter in altre parti dell’impianto dimostrerà la comunicazione intercellulare. Anche se il meccanismo di assorbimento del colorante non è pienamente compreso, il principio sottostante movimento CF all’interno di cellule vive è stato ampiamente riconosciuto. La forma di estere di CF (diacetato CF, CFDA) è non fluorescente, ma permeabile alla membrana. Questa proprietà consente una rapida diffusione della membrana del colorante nelle cellule. Una volta all’interno delle cellule vive, le esterasi intracellulari rimuovono i gruppi di acetato alla posizione 3′ e 6′ di CFDA, rilasciando la CF fluorescente e impermeabile alla membrana (Figura 1, in alternativa, fare riferimento a Wright et al.2); CF può quindi muoversi attraverso il plasmodesmi ad altre parti di piante.
Una procedura consolidata con CFDA è che può essere caricata in foglie di origine e utilizzata per monitorare lo streaming floema e lo scarico floema nei tessuti lavello di molte specie, ad esempio, come scarico CF nella radice di Arabidopsis 5, scarico floema durante la tuberizzazione di patate6, scarico floema nel lavello Nicotiana lascia7, e così via. Con approcci di carico simili, altri studi hanno adottato questo colorante per dimostrare la connessione simplastico tra host e parassita8,9, o per rivelare le relazioni simbiotiche10,11.
Un altro modo per fare uso di questo colorante è quello di caricarlo in cellule specifiche o singola cellula mediante microiniezione per determinare il suo modello di distribuzione. Tali tecniche sofisticate hanno notevolmente facilitato la nostra più profonda comprensione della comunicazione intercellulare mediata da plasmodesmato, in particolare nello sviluppo del concetto di dominio simplastico12,13. Ad esempio, la microiniezione di CFDA in cellule di cotilina di Arabidopsis ha provocato il modello di accoppiamento colorante nell’epidermide ipocotilica ma non accoppiamento nelle cellule sottostanti o nell’epidermide radice, pertanto l’epidermide ipocotilica forma un dominio simplastico14. Domini simili, come le cellule di guardia stomatale15, elemento setaccio-cellule compagno16, cellule dei capelli di radice14 e tappo di radice17,18 sono stati identificati con la tecnica di microiniezione. Sorprendentemente, alcuni domini consentono alle molecole traccianti di muoversi in una certa direzione. Prendete il dominio Tricomi, ad esempio, la microiniezione di una sonda fluorescente nella cellula epidermica di supporto conduce al flusso di tracciante nel dominio Tricomi, tuttavia, l’iniezione inversa non tiene vero19. Un recente rapporto ha anche trovato situazioni simili nei domini simplastico dell’embrione Sedum 20. Così, tutti i casi di cui sopra implicano che lo scambio di siti di carico può portare a nuove intuizioni sulla comunicazione simplastico. Il nostro esperimento precedente con l’obiettivo di sezionare il percorso di silenziamento mobile root-to-Shoot ha identificato un nuovo dominio simplastico, o la zona di Hej (igenici-epicotil), che è stata ulteriormente verificata attraverso la CFDA carico di radice (non canonica) esperimento21. Qui, abbiamo ulteriormente elaborato il movimento CF Root-to-Shoot utilizzando un metodo semplice e recuperare un potenziale dominio simplastico spostando i siti di carico. Inoltre, questa procedura può essere adattata per differenziare gli sfondi genetici che hanno alterato il trasporto a lunga distanza da root a sparare.
Protocol
Representative Results
Discussion
Studi emergenti hanno dimostrato che le piante possono reagire rapidamente agli stimoli esterni23, compresa la manipolazione introdotta nelle procedure sperimentali22. Nel nostro esperimento iniziale, la nostra supervisione di questa conoscenza spesso porta a un fallimento di colorazione. Con queste lezioni, suggeriamo di tenere a mente le seguenti precauzioni quando si esegue questo esperimento: (1) i semi dopo la raccolta devono essere conservati in un armadio di stoccagg…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato finanziato dalla Fondazione nazionale di scienze naturali della Cina (31671257) e dal centro di innovazione collaborativa di Hubei per l’industria del grano (LXT-16-18).
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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