ArrayJet生物芯片點(diǎn)樣儀助力復(fù)蘇植物耐旱機(jī)制研究

復(fù)蘇植物Craterostigma plantagineum 、Lindernia brevidens和 
Lindernia subracemosa的細(xì)胞壁成分組成分析

 

復(fù)蘇植物是一類特殊的植物，能夠在極端干旱的條件下生存下來。這類植物在失去大部分水分后，可通過一種類似休眠的狀態(tài)維持細(xì)胞活力，當(dāng)環(huán)境變得濕潤時，它們則迅速恢復(fù)正常生長狀態(tài)。復(fù)蘇植物的研究，不僅有助于了解植物如何適應(yīng)極端環(huán)境，還為植物耐旱及應(yīng)激能力的基因改良以及開發(fā)新型細(xì)胞壁生物材料提供寶貴資源。本研究中，作者選取了三種復(fù)蘇植物Craterostigma plantagineum、Lindernia brevidens以及L. subracemosa，比較其細(xì)胞壁組成和結(jié)構(gòu)特性。收集這些植物的不同水化階段葉片:完全水化、半干(約45%相對水含量)、完全干燥。繼而在液氮下將凍干葉片研磨成粉末，懸浮在80% (v/v)的乙醇水溶液中15分鐘使內(nèi)源性酶失活，隨后用有機(jī)溶劑萃取去除細(xì)胞壁中低分子量代謝物。提取的多糖使用ArrayJet生物芯片點(diǎn)樣儀點(diǎn)印在硝化纖維素膜上制備聚合物微陣列，隨后孵育27種特異性單克隆抗體，最后使用芯片掃描儀進(jìn)行信號檢測和分析，結(jié)果以熱圖的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，如圖1。

 

圖1.植物葉片細(xì)胞壁的聚合物微陣列分析(CoMPP)：CDTA提取物(a)和NaOH提取物(b)的結(jié)果檢測圖譜（三種水化階段：完全水化H，部分水化PD或干燥D )；熱圖顯示了植物多糖含量的相對豐度，數(shù)值是三次實(shí)驗(yàn)的平均斑點(diǎn)信號；最高信號在整個數(shù)據(jù)集中設(shè)置為100，其他數(shù)據(jù)與其進(jìn)行對比。

綜上所述，在這三種復(fù)蘇植物的干旱研究中，其細(xì)胞壁成分沒有發(fā)生明顯變化，表明細(xì)胞壁的大規(guī)模重組并不是其干燥環(huán)境生存的必要條件。因此，需要更多的手段來評估脫水過程中壁膜信號的變化，以闡明干旱對被子植物脫水耐受的影響機(jī)制。

原文鏈接：https://doi.org/10.3390/plants13162235

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