华中师范大学,Nature Protocols!

文摘   2025-01-31 07:30   青海  

盐胁迫是植物生长发育过程中面临的一种重要环境压力,尤其在干旱和盐碱土壤的影响下,严重制约了农业生产的可持续性。因此,研究和监测植物的盐胁迫反应,对于提升作物的盐耐受性、促进分子育种和筛选生长调节剂具有重要意义。与传统的检测方法如感应耦合等离子体发射光谱法(ICP)和火焰光度法相比,新的非侵入性监测技术能够实时、直接地观察植物在盐胁迫下的反应,具有更高的灵活性和便利性。

鉴于此,来自华中师范大学杨光富和尹军等人研究课题组的科学家们在盐胁迫监测技术方面取得了新进展。该团队设计并合成了针对氯化钠(NaCl)响应的荧光探针Aza-CyBz,成功实现了对拟南芥(Arabidopsis thaliana)根尖和活植物的盐胁迫成像。通过利用Aza-CyBz探针的近红外荧光特性,该方法有效避免了叶绿素背景荧光的干扰,显著提高了盐胁迫监测的灵敏度和准确性。

该探针的工作机制基于NaCl诱导的有序聚集,导致荧光强度的显著下降。研究表明,该方法能够非侵入性地测量植物对NaCl的吸收,有助于发现更具盐耐受性的变种。Aza-CyBz的制备过程简单,耗时约2天,而对植物盐胁迫的成像评估,包括样本准备,根尖组织需要9-11天,活植物则需约23天。获取和分析盐胁迫视觉图像的时间仅需2小时,并且研究人员只需具备基本的光谱学和化学知识。

综上所述,Aza-CyBz探针的开发为盐胁迫监测提供了新的技术路径,展现了其在植物科学和农业研究中的广泛应用潜力。

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