前沿 | 新技术能在3D层面对植物基因成像

2023-06-16 10:06:00 6

植物的每个组织都有数百种不同类型的细胞,它们传递有关功能需求和环境变化的信息。美国索尔克生物学研究所的科学家开发出了一种新的成像技术,能以前所未有的分辨率,在3D层面捕捉植物整个“内心”世界,为了解植物如何应对气候变化,以及培育出气候适应能力更强的作物打开了大门。相关研究刊发于12日出版的《自然·植物》杂志。

研究负责人约瑟夫·埃克表示,现有的成像技术只能观察一种植物组织内的少量基因,并且需要改变植物的基因构成。最新技术被称为PHYTOMap,能够在3D层面绘制出植物某一部位(如根尖)各种不同的基因,使研究人员无需对植物进行任何遗传学修饰,就能够同时研究数十种基因,了解哪些细胞表达这些基因,这些细胞之间如何相互影响,以及组织结构如何影响这些细胞等。随后,他们可以利用这些信息来改善作物,预测植物对气候变化的反应。

研究团队指出,除功能强大之外,PHYTOMap的成本也相对较低。他们可以借此观察植物与周围的微生物之间的相互作用。

埃克强调,PHYTOMap使植物组织中的细胞可视化变得更加容易,无需改变植物的基因构成,也无需用彩色标记细胞,有助于更进一步理解正常发育过程中和各种环境条件下植物基因之间的复杂作用,为物种培育等提供关键信息。

该实验团队计划使用PHYTOMap更好地了解各种植物组织内细胞群之间的相互作用,最终设计出更能抵御气候变化的作物。(来源:科技日报)