Новый метод идентификации клеток флоэмы поможет в борьбе с позеленением цитрусовых

Флоэмные болезни, такие как позеленение цитрусовых (HLB), наносят глобальный экономический ущерб. Однако их сложно изучать, поскольку клетки флоэмы труднодоступны и составляют менее 1% от общего числа клеток растения. В статье в Applications in Plant Sciences доктор Эд Эчеберрия и коллеги из Исследовательского и образовательного центра цитрусовых Университета Флориды представили новый метод идентификации этих клеток.

"Из-за своей труднодоступной природы флоэмные болезни практически невозможно вылечить или лечить in planta, и поэтому они представляют огромные риски как в экономическом, так и в биологическом плане", — заявил доктор Эчеберрия.

Для борьбы с этими болезнями необходимо детально изучить, как патогены, например бактерии HLB, воздействуют на ситовидные элементы и клетки-спутницы флоэмы. Первым шагом является выделение этих клеток.

Существующие методы идентификации флоэмы основаны на обнаружении специфичных белков — форисомов, которые есть только у растений семейства бобовых. Новый метод использует отличительную анатомию клеток флоэмы. Например, ситовидные элементы лишены ядра и вакуоли, но имеют пристенные митохондрии. При обработке ткани органелл-специфичными красителями (Hoechst 3342, Neutral Red, MitoTracker Green) и визуализации с помощью флуоресцентного микроскопа эти клетки становятся хорошо видны.

Метод применим к широкому кругу растений, так как основан на анатомии, а не на видовоспецифичных белковых маркерах. Это позволяет изучать не только позеленение цитрусовых, но и другие флоэмные болезни: желтое увядание тыквенных, столбур кукурузы, желтый карликовость лука.

Хотя основное применение метода — изучение флоэмных болезней, он также полезен для других областей физиологии флоэмы:

• Характеристика локализации мембранных переносчиков или каналов.
• Изучение свойств мембран, таких как ионные потоки, электрические свойства и биophysical эластичности, что возможно благодаря этапу переваривания клеточной стенки.

Используя стандартные методы (переваривание клеточной стенки, органелл-специфичное окрашивание, флуоресцентную микроскопию), исследователи разработали технику для точного выделения клеток флоэмы у различных растений, что поможет в борьбе с разрушительными болезнями сельскохозяйственных культур.