Как растут корни растений в 3D и в реальном времени

Новая методика выращивания растений Arabidopsis thaliana прямо в микроскопе позволила учёным впервые наблюдать развитие корней в трёх измерениях и в режиме реального времени.

Суть метода:

• Растения выращивались в миниатюрных камерах внутри флуоресцентных микроскопов.
• Надземная часть (листья) освещалась по заданному циклу, имитируя смену дня и ночи.
• Корни росли в прозрачном геле, заменяющем почву.
• Растения были генетически модифицированы для производства флуорофоров — белков, светящихся при освещении определённым светом.
• Для создания 3D-изображения тонкий лист света подсвечивал флуорофоры в одном поперечном срезе корня, который фотографировался. Снимки с разных уровней по оси корня затем объединялись.

Значение исследования:

Учёные смогли отслеживать движение клеток более трёх дней, зафиксировав процесс формирования новых (латеральных) корней, которые развиваются из клеток в глубине основного корня и должны пробиться через несколько слоёв ткани.

Как отмечает профессор Эрнст Штельцер, контроль над условиями роста позволяет изучать, как корни реагируют на разные среды. Это может помочь в выведении сельскохозяйственных культур, более устойчивых к засухе или затоплению.

Работа была представлена на ежегодном собрании Общества экспериментальной биологии (Society for Experimental Biology Annual Meeting) 2 июля 2014 года в Манчестере.