Shootward Movement of CFDA Tracer Loaded in the Bottom Sink Tissues of Arabidopsis

Viele fluoreszierende Tracer mit einer Reihe von spektralen Eigenschaften, wie 5 (6)-carboxyfluorescein (CF)^1,8Hydroxypyren-1,3,3,6-Trisulphonsäure², Luzifer gelb CH (LYCH)³, Esculin und CTER⁴, wurden entwickelt und In Pflanzen zur Überwachung der Bewegung und der Phloem-Aktivität. In der Regel wird ein Symplastikfarbstoff in einen Schnitt im Zielgewebe geladen und die sequenzielle Zerstreuung des Reporters in andere Teile der Anlage wird die interzelluläre Kommunikation demonstrieren. Obwohl der Mechanismus der Farbstoffaufnahme nicht vollständig verstanden ist, ist das Prinzip, das der CF-Bewegung in lebenden Zellen zugrunde liegt, weithin anerkannt. Die Ester-Form von CF (CF Diacetat, CFDA) ist nicht fluoreszierend, aber membrandurchlässig. Diese Eigenschaft ermöglicht eine schnelle Membrandiffusion des Farbstoffs in Zellen. Einmal in lebenden Zellen, intrazelluläre Estoren entfernen die Acetatgruppen an der 3 ‘ und 6 ‘ Position der CFDA und lösen die fluoreszierende und membranundurchlässige CF (Abbildung1, alternativ Wright et al.²); CF kann sich dann durch die Plasmodesmata zu anderen Pflanzenteilen bewegen.

Ein etabliertes Verfahren mit CFDA ist, dass es in Quellblätter geladen werden kann und verwendet werden kann, um das Phloem-Streaming und die Phloem-Entladung im Spülgewebe vieler Arten zu überwachen, z.B. wie CF Entladen in der Arabidopsis-Wurzel ⁵, Phloem-Entladung Während der Kartoffeltuberisation⁶, Phloem-Entladung in der Nicotiana-Spüle Blätterblätter⁷, und so weiter. Durch ähnliche Ladeansätze haben andere Studien diesen Farbstoff übernommen, um die symplastische Verbindung zwischen Wirt und Parasit^8,9zudemonstrieren oder die symbiotischen Beziehungen¹⁰, 11 aufzudecken.

Eine andere Möglichkeit, diesen Farbstoff zu verwenden, besteht darin, ihn mittels Mikroinjektion in bestimmte Zellen oder einzelne Zellen zu laden, um sein Verteilungsmuster zu bestimmen. Solche ausgeklügelten Techniken haben unser tieferes Verständnis von plasmodesmata-vermittelter interzellulärer Kommunikation erheblich erleichtert, insbesondere bei der Entwicklung des Konzepts dersymplastischen Domäne 12^,13. Zum Beispiel führte die Mikroinjektion von CFDA in Cotyyledon-Zellen von Arabidopsis zu dem Farbkupplungsmuster in der Hypokotyl-Epidermis, aber ohne Kopplung in den darunterliegenden Zellen oder in der Wurzelepidermis, daher bildet die Hypocotyl-Epidermis eine Symplastik-Domain¹⁴. Ähnliche Domänen, wie die Stomatalwachszellen 15, Siebelement-Begleitzellen 16, Wurzelhaarzellen¹⁴ und Wurzeldeckel 17,18^wurden durch Mikroinjektionstechnik^{identifiziert}. Am erstaunlichsten ist, dass sich einige Domains in eine bestimmte Richtung bewegen können. Nehmen wir zum Beispiel die Trichom-Domäne: Die Mikroinjektion einer Leuchtstoffarzene in die tragende Epidermzellzelle führt zum Tracer-Fluss in die Trichome-Domäne,die Reverse Injektion hält jedoch nicht bei 19. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht hat auch ähnliche Situationen in den symplastischen Domänen des Sedum ^Embryo20 gefunden. So implizieren alle oben genannten Fälle, dass der Austausch von Ladestationen zu neuartigen Erkenntnissen in die Symplastik-Kommunikation führen kann. Unser vorheriges Experiment, den Weg des robo-to-shoot mobilen Schweigens zu zerlegen, identifizierte eine neuartige Symplastik-Domäne oder die HEJ-Zone (Hypocotyl-Epicotyl-Knotenpunkt), die durch die Wurzelbelastung (nicht-kanonische Sink-Belastung) CFDA weiter verifiziert wurde. Experiment²¹. Hier erarbeiten wir die Wurzel-zu-Shof-CF-Bewegung mit einer einfachen Methode weiter und erhalten durch die Verschiebung der Ladestationen eine mögliche Symplastik-Domäne. Darüber hinaus kann dieses Verfahren an die Differenzierung genetischer Hintergründe angepasst werden, die den Fernverkehr verändert haben.