Созданы 3D-изображения клеточных компонентов C4-растений

Исследователи из Университета Иллинойса количественно охарактеризовали свойства клеток двух видов C4-растений. Они изучили форму клеток, размер хлоропластов и распределение межклеточных соединений — плазмодесм. Полученные 3D-реконструкции могут изменить подход к моделированию фотосинтеза.

Работа выполнена в рамках проекта Renewable Oil Generated with Ultra-productive Energycane (ROGUE), который при поддержке Министерства энергетики США нацелен на создание устойчивых источников масла для производства биодизеля, биотоплива и биопродуктов. Основное внимание уделяется двум C4-растениям: энергетическому тростнику и мискантусу.

Исследование, опубликованное в New Phytologist под названием "Exploring 3D leaf anatomical traits for C4 photosynthesis: chloroplast and plasmodesmata pit field size in maize and sugarcane", показывает детальные структуры, что открывает возможности для более глубокого анализа по сравнению с прежними 2D-изображениями.

Ключевые результаты:

• Визуализированы и количественно оценены форма клеток, размер хлоропластов и распределение плазмодесм.
• Обнаружено, что форма клеток мезофилла более сложная, чем у клеток обкладки, которые ближе к простому цилиндру.
• Дон Орт, профессор биологии растений и растениеводства, отметил: "Самым захватывающим аспектом этой работы для меня стала возможность визуализировать плазмодесмальные соединения между различными типами клеток".

Перспективы:

• Полученные данные предоставляют критически важную базовую информацию для улучшения моделирования фотосинтеза и, в конечном итоге, продуктивности растений.
• Планируется сотрудничество с другими группами проекта ROGUE, которые создали генетически модифицированный энергетический тростник с увеличенными хлоропластами для повышения эффективности фотосинтеза.
• Как отметил ведущий автор работы Мунсаб Ли: "Это была наша первая попытка 3D-количественной оценки и визуализации структур C4-растений. Изображения, полученные с помощью этих методов микроскопии, породили новые идеи и вопросы, которые мы с нетерпением ждем возможности изучить".