近日，來自加拿大蒙特利爾大學(xué)的西爾維亞·西爾維拉、丹尼爾·基爾茨科夫斯基等人開發(fā)了一種共焦延時(shí)成像方法，對(duì)擬南芥的雄蕊的發(fā)育進(jìn)行全面的定量描述，使對(duì)花的生殖器官發(fā)育的觀察成為可能。相關(guān)成果以封面文章形式發(fā)表在近日出版的《植物生理學(xué)》上。
多細(xì)胞生物的發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及單個(gè)細(xì)胞之間精確的生長協(xié)調(diào)。了解器官發(fā)育需要觀測細(xì)胞在空間和時(shí)間上的行為。在植物中，這種定量方法已成功地用于解剖葉片和外部花器官如萼片的器官發(fā)育的觀測研究。然而，由于花的生殖器官在緊閉的花芽中發(fā)育，因此難以對(duì)其進(jìn)行成像，對(duì)它們的觀察一直受到阻礙。
在該研究中，科研人員開發(fā)了一種共焦延時(shí)成像方法并應(yīng)用于擬南芥，對(duì)其雄性生殖器官雄蕊的發(fā)育進(jìn)行全面的定量描述。在研究中，科研人員對(duì)擬南芥雄蕊的譜系追蹤揭示了花絲和花藥的早期特征。
研究發(fā)現(xiàn)，花藥裂片的形成與裂片表面生長的時(shí)間增加有關(guān)，并與發(fā)育中的子房的密集生長相關(guān)。花絲的發(fā)育則是非常動(dòng)態(tài)的，經(jīng)歷了三個(gè)不同的階段：初始的強(qiáng)烈、各向異性的生長和高細(xì)胞增殖階段；限制纖維近端區(qū)域的生長和增殖階段；恢復(fù)強(qiáng)烈的各向異性生長、移向纖維的遠(yuǎn)端、無細(xì)胞增殖階段。
科研人員表示，該研究中的細(xì)胞生長動(dòng)力學(xué)的定量圖譜，為將來雄蕊發(fā)育的研究提供了堅(jiān)實(shí)的框架。
圖片源自論文
左側(cè)雄蕊顯示細(xì)胞生長的熱圖，紅細(xì)胞比藍(lán)細(xì)胞生長更快。右側(cè)雄蕊顯示了帶有不同顏色標(biāo)記的單個(gè)細(xì)胞克隆的發(fā)育。該圖顯示了植物發(fā)育中的模塊化和重復(fù)性，底層細(xì)胞和組織的多樣性和異質(zhì)性，以及底層的遺傳信息。（鄭金武）
論文相關(guān)信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiab363
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