结合组织化学染色与图像分析对甜樱桃子房冬冬期淀粉的定量

温带多年生植物通过调节生长发育来适应季节。虽然它们在春季和夏季发育, 但在秋天停止生长, 在冬季处于休眠状态。虽然休眠使他们能够在较低的冬季温度下生存, 寒意是一个先决条件, 在春天^适当的芽2。休眠对温带水果生产和林业的重要影响, 导致了确定和预测休眠期^的各种努力。在果树物种中, 将芽转移到强迫条件下的经验实验和基于开花数据的统计预测是目前确定休眠打破日期的方法, 这使得研究人员能够估计每个品种的冷却要求。然而, 如何根据生物过程确定休眠状态仍不清楚³。

在温带果树上开花, 如甜樱桃, 每年开花一次 , 持续约两周。然而, 花开始分化和发展大约10个月前, 在前^一个夏天4。花原基在秋天停止生长, 在冬季在芽内保持休眠状态。在此期间, 每个品种需要积累适当开花的特定冷却要求 4.尽管在冬季芽缺乏物候变化, 但在休眠期间, 花原体在生理上是活跃的, 最近, 寒冷温度的积累与淀粉积累或减少的动态有关在卵巢原基细胞内, 为休眠测定提供了一种新的方法 5.然而, 卵巢原基的小尺寸和位置需要一种特殊的方法。

淀粉是木本植物中主要的碳水化合物.因此, 淀粉的变化与花组织的生理活性有关, 花组织需要碳水化合物来支持它们的发育^7,8。不同的关键事件在生殖过程中也与不同花系中淀粉含量的变化有关, 如花药^减数分裂9、花粉管的生长通过花粉室受精 10.组织化学技术可以在休眠期检测花原基每个特定组织中的淀粉。然而, 在量化淀粉, 使其随着时间的推移减少的模式或比较组织, 品种或年份之间的淀粉含量仍然是困难的。这是因为可用于分析技术^的组织数量很少11。作为一种替代方法, 与显微镜^{12 相}关联的图像分析允许对植物组织¹³的非常小的样本中的淀粉进行定量。

显微镜和图像分析相结合的方法已被用来量化植物组织中不同成分的含量, 如钙质¹⁴、微管¹⁵或淀粉¹⁶, 方法是测量按特定染色面积的大小。污渍。对于淀粉, 它可以很容易地检测到它使用碘钾 (i_2ki) 反应¹⁷。此方法是非常具体的;i2 ki 在淀粉颗粒的层流结构内进行夹层, 并根据淀粉¹⁸的直链淀粉含量形成深蓝色或红棕色。染色 i₂ki 染色的切片显示淀粉和背景组织之间的充分对比度, 允许明确的淀粉检测和随后的量化图像分析系统¹⁹。虽然这种染料不是化学计量的, 但碘的积累与淀粉分子的长度成正比, 淀粉分子的长度变化很大,变化很大。因此, 以像像像像素数表示的染色面积的大小可能无法准确地反映淀粉的含量, 因为在染色面积相似的字段之间可以发现淀粉含量的高差异。作为一种替代方法, 可以通过测量从显微镜获得的黑白图像上的染色颗粒的光学密度来评估淀粉含量, 因为在杏子^8,13的不同组织中都有报道。^,19, 鳄梨^10,20和橄榄^21.

本文介绍了一种将休眠状态的实验测定与秋季至春季甜樱桃卵巢原基组织淀粉含量的定量相结合的方法, 为理解和预测提供了一种新的工具。休眠的基础上研究的生物机制与休眠。