活体放射自显影”技术揭示了大麦对铁吸收率的遗传变异


发布时间:

2022-04-11

来源:

本站

作者:

PhenoTrait

  铁(Fe)是植物必需的微量元素,然而土壤溶液中可用的铁并不总能满足植物的需求。尽管植物已经发展了各种铁的获取机制,但植物对铁吸收率的遗传多样性还没有在植物物种或基因型之间进行广泛调查。采用具有放射性的“活体放射自显影”技术可以直接评估大麦从含有非常低浓度铁的营养液中吸收铁的速率。通过活体放射自显影测量的铁摄取率与类囊体膜上含铁蛋白的积累一致。结果表明,从低铁溶液中获取铁的能力并不总是大麦基因型对铁缺乏的唯一决定因素。活体自动放射成像系统能够可视化β射线发射核素的分布,并且在视场的形状上具有灵活性。该技术将有力地支持关于植物体内营养元素长距离运输的表型分析。

 

  图1“活体放射自显影”的改进。(a) 使用 ZnS:Ag(左)和 SiAlON(右)闪烁体在5分钟内获得的直径为4 mm和放射性为100 kBq的137Cs点源图像;(b) 改进的放射自显影系统示意图(左侧为顶视图,右侧为侧视图)和实时放射自显影系统的照片。

 

  图2 缺铁四天后,幼苗每片叶子中铁的总浓度。在含有30μM(绿色)或0μM(橙色)EDTA-Fe的水培溶液中生长四天的三个大麦品种的铁含量进行了评估。(a)SRB,(b)EHM和(c)ETH。

 

  图3 活体放射自显影检测缺铁叶片的59Fe流入率。(a)计算59Fe流入叶子速率的方案。每个叶子设置三个16平方毫米的感兴趣区域,并计算三个感兴趣区域 的平均数值,然后生成每片叶子的时间-活性曲线;(b)每个叶子的59Fe吸收率是用每个栽培品种的三株植物测量的。

 

  图4 SUFB和GrxS14在铁耗竭开始后的第四天出现下调。相对表达值是通过qRT-PCR对从图1中的相同植物收集的叶子样本的总cDNA进行分析得到的。

 

  图5在缺铁的条件下,反应中心蛋白的积累减少。使用各特异性抗体检测PSI反应中心的PsaA、PsaB和PsaC以及PSII反应中心的D1和D2。

 

  来源:Higuchi K, Kurita K, Sakai T, et al. “Live-Autoradiography” Technique Reveals Genetic Variation in the Rate of Fe Uptake by Barley Cultivars[J]. Plants, 2022, 11(6): 817.

  https://doi.org/10.3390/plants11060817

 

  编辑:小王博士在努力

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