Mouvement de la fusillade du traceur CFDA chargé dans les tissus de l’évier inférieur de l' Arabidopsis

De nombreux traceurs fluorescents avec une gamme de propriétés spectrales, comme l’acide 5 (6)-carboxyfluorescéine (CF) 1,8-hydroxypyrène-1, 3, 6-trisulphonique², Lucifer Yellow ch (Lych)³, esculine et cter⁴, ont été développés et appliqué dans les plantes pour surveiller le mouvement symplastique et l’activité de phloème. En général, un colorant symplastique est chargé dans une coupe dans le tissu cible et la dispersion séquentielle du reporter dans d’autres parties de la plante démontrera la communication intercellulaire. Bien que le mécanisme d’absorption des colorants ne soit pas pleinement compris, le principe sous-jacent du mouvement des FC à l’intérieur des cellules vivantes a été largement reconnu. La forme ester de CF (diacétate des FC, CFDA) est non-fluorescente, mais perméable à la membrane. Cette propriété permet la diffusion rapide de la membrane du colorant dans les cellules. Une fois à l’intérieur des cellules vivantes, les estérases intracellulaires éliminent les groupes d’acétate à la position 3 ‘et 6 ‘de la CFDA, libérant les CF fluorescentes et imperméables à la membrane (figure 1, alternativement, Wright et al.²); Les FC peuvent alors se déplacer à travers les plasmodesmes vers d’autres parties de plantes.

Une procédure bien établie avec CFDA est qu’il peut être chargé dans les feuilles de source et utilisé pour surveiller le streaming phloème et le déchargement du phloème dans les tissus de l’évier de nombreuses espèces, par exemple, comme le déchargement des FC dans la racine Arabidopsis ⁵, le déchargement phloème pendant la tuberisation de la pomme de terre⁶, le déchargement du phloème dans l’évier Nicotiana laisse⁷, et ainsi de suite. Par des approches de chargement similaires, d’autres études ont adopté ce colorant pour démontrer la liaison symplasique entre l’hôte et le parasite^8,9, ou pour révéler les relations symbiotiques^10,11.

Une autre façon de faire usage de ce colorant est de le charger dans des cellules spécifiques ou une seule cellule par microinjection pour déterminer son modèle de distribution. De telles techniques sophistiquées ont grandement facilité notre compréhension plus approfondie de la communication intercellulaire médiée par plasmodesmata, en particulier dans le développement du concept de domaine symplastique^12,13. Par exemple, la microinjection de CFDA dans les cellules de cotylédons de l’ Arabidopsis a entraîné le modèle de couplage de colorant dans l’épiderme de l’hypocotyle, mais sans couplage dans les cellules sous-jacentes ou dans l’épiderme des racines, par conséquent l’épiderme hypocotyle forme une domaine symplastique¹⁴. Des domaines similaires, tels que les cellules de la garde stomatale¹⁵, les cellules de l’élément-compagnon¹⁶, les cellules capillaires¹⁴ et la coiffe des racines^17,18 ont été identifiés par la technique de la microinjection. Le plus surprenant, certains domaines permettent aux molécules traceurs de se déplacer dans une certaine direction. Prenez le domaine de trichome par exemple, la microinjection d’une sonde fluorescente dans la cellule épidermique de soutien conduit au flux de traceur dans le domaine de trichome, cependant, l’injection inverse ne tient pas vrai¹⁹. Un rapport récent a également trouvé des situations similaires dans les domaines symplasiques de l’embryon Sedum ²⁰. Ainsi, tous les cas ci-dessus impliquent que l’échange de sites de chargement peut conduire à de nouveaux aperçus de la communication symplastique. Notre expérience précédente visant à disséquer la voie du silençage mobile de la racine à la pousse a identifié un nouveau domaine symplastique, ou la zone Hej (hypocotyle-épicotyle), qui a été vérifiée par le chargement des racines (chargement de l’évier non canonique) CFDA l’expérience²¹. Ici, nous élaborons en outre le mouvement de la racine à la pousse des FC en utilisant une méthode simple et de récupérer un domaine symplastique potentiel en déplaçant les sites de chargement. En outre, cette procédure peut être adaptée pour différencier les antécédents génétiques qui ont modifié le transport de longue distance de la racine à la pousse.