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        識別韌皮部細胞的新技術(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，因為疾病依賴全球人員和貨物流動，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)造成了嚴重的經(jīng)濟破壞。然而，這些疾病可能難以研究，因為韌皮部細胞相對難以接近且難以分離。在最近一期植物科學應(yīng)用報告中，佛羅里達大學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胞的新技術(shù)。
        

        識別韌皮部細胞的新技術(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)濟和生物方面都會帶來巨大風險。從經(jīng)濟角度來看，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，研究人員必須詳細了解這些病原體使植物韌皮部細胞變形的方式，稱為篩選元件和伴侶細胞。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胞，這對植物營養(yǎng)物質(zhì)的運輸至關(guān)重要。“我們有興趣了解由[柑橘綠化]細菌產(chǎn)生的信號，它是指導篩子元素的生理變化，是由伴生細胞介導的，是遺傳的還是化學的。” 作為回答這個問題的第一步，韌皮部細胞必須被隔離。然而，這提出了技術(shù)挑戰(zhàn)，因為韌皮部細胞占總細胞的不到1%，深埋在植物組織中，并且散布在其他細胞類型中。
        

        用于鑒定韌皮部細胞的現(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)通過使用細胞器特異性染料和熒光顯微鏡利用韌皮部細胞的獨特解剖結(jié)構(gòu)。例如，稱為篩元素的韌皮部細胞缺乏細胞核和液泡，但具有頂葉線粒體，因此當組織用細胞器特異性Hoechst 3342，中性紅和MitoTracker Green染色并用熒光顯微鏡觀察時，這些細胞變得明顯。這種方法適用于柑橘之外，因為它依賴于韌皮部細胞的解剖學，而不是不同物種的蛋白質(zhì)標記物。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，韌皮部細胞的鑒定也可以幫助研究其他植物學問題。“識別韌皮部細胞可以幫助韌皮部生理學的其他領(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 - 這是一項對完整細胞無法實現(xiàn)的研究。”
        

        使用已建立的生物學方法，如細胞壁消化，細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)，可以準確地分離植物中的韌皮部細胞。雖然這種技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用，但它將立即投入使用，以了解和對抗導致世界范圍內(nèi)作物歉收的毀滅性韌皮部疾病。
        
			

			
          
        
			
        
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