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        冷凍固定和電子斷層掃描揭示了叢枝菌根中的新型隔室
        
			
        
				2019-02-15 10:43:22
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        農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力取決于為作物提供足夠的營養(yǎng)。為此，人們有興趣使用古老的植物與真菌的共生來提高作物從土壤中吸收養(yǎng)分的能力。在大多數(shù)植物中發(fā)現(xiàn)，共生是在選擇的土壤真菌侵入植物根細(xì)胞時(shí)形成的，使用植物脂質(zhì)和糖來增殖而不傷害植物。真菌細(xì)胞通過將菌絲送入土壤并吸收氮和磷酸鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，將它們運(yùn)回根部并將其提供給植物來獎(jiǎng)勵(lì)植物的熱情好客。因?yàn)檎婢７轮参锔墓δ?，所以共生被稱為菌根(“真菌根”)。許多創(chuàng)業(yè)公司都致力于開發(fā)真菌接種物，從而促進(jìn)作物菌根共生的發(fā)展。
        

        冷凍固定和電子斷層掃描揭示了叢枝菌根中的新型隔室
        

        菌根共生對(duì)植物生長的重要性已導(dǎo)致對(duì)其形成和功能的大量研究，但仍有一些尚未解決的關(guān)鍵問題。唐納德丹佛斯植物科學(xué)中心成像和顯微設(shè)施主任霍華德伯格及其合作者在這些共生的皮質(zhì)根 細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以前未知的隔室，這對(duì)于共生伙伴之間的營養(yǎng)交換和分子通信非常重要。研究結(jié)果“ 寄主 - 叢枝菌根真菌界面的廣泛膜系統(tǒng)”最近發(fā)表在Nature Plants上。
        

        這項(xiàng)研究調(diào)查了菌根細(xì)胞中植物和真菌接近交換的區(qū)域，即周圍空間(PAS)，植物細(xì)胞膜和真菌細(xì)胞膜之間的區(qū)域。到目前為止，PAS被認(rèn)為基本上是植物細(xì)胞壁基質(zhì)，交換的材料在合作伙伴之間傳播。該論文表明，該基質(zhì)中存在植物膜，形成一種將植物細(xì)胞質(zhì)與真菌旁邊區(qū)域連接起來的管道，真菌還形成與植物管道相鄰的膜管。“這些膜陣列表明，這兩個(gè)共生伙伴已經(jīng)開發(fā)出一種精細(xì)的方法來有效地交換營養(yǎng)素和其他以前未知的分子”，Berg說。
        

        該團(tuán)隊(duì)的研究建立在之前的研究基礎(chǔ)上，采用高壓冷凍技術(shù)，可以更準(zhǔn)確地保存細(xì)胞結(jié)構(gòu)。“我們使用冷凍固定來快速冷凍根組織。使用高壓噴射(~2000大氣壓)的液氮，根在6毫秒內(nèi)冷凍，沒有細(xì)胞形成冰晶，并提供最先進(jìn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)保存。厚厚的樹脂切片和電子斷層掃描使我們能夠更好地捕獲PAS基質(zhì)中廣泛的膜隔室的三維視圖，并在叢枝內(nèi)大量細(xì)化膜管，“Berg說。
        
			

			
          
        
			
        
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