植物細胞無機磷可視化高效檢測技術實現突破！
【化工儀器網 項目成果】磷是植物生長發育必需的營養元素。植物根系主要吸收無機正磷酸鹽，其也是植物體內磷循環利用的最主要形態。當磷素充足時，植物體內無機磷含量能占到總磷的80%左右。
因此，明確植物無機磷的細胞分布模式是研究植物磷素高效利用調控機制的關鍵。然而，目前對植物組織細胞間無機磷的分布和儲存模式仍不清楚，主要原因是缺乏高效的植物細胞無機磷可視化檢測技術。
近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所土壤植物互作創新團隊開發了一種快速比色Pi成像方法，即無機正磷酸鹽染色法(IOSA)，可以高分辨率半定量成像細胞內Pi。
研究團隊使用IOSA揭示了水稻和擬南芥兩種模式植物中Pi饑餓或改變Pi穩態的突變引起的細胞Pi分布變化，并發現木質部薄壁細胞和基部節篩管元件細胞在水稻的Pi穩態中起著關鍵作用。同時，研究團隊還使用IOSA篩選了細胞Pi穩態發生改變的突變體。
研究團隊發現，一種新的細胞Pi分布調節因子HPA1/PHO1;1，它特異性表達在伴侶細胞和木質部薄壁細胞中，調節水稻韌皮部Pi從葉尖到葉基的轉運。綜上所述，IOSA提供了一種強大的方法來可視化細胞內的Pi分布，并促進了從細胞到整個植物的Pi信號傳導和穩態分析。
研究團隊建立的這種植物細胞無機磷可視化高效檢測技術與現有檢測技術相比，該技術具有費用低、耗時短、操作簡單、不受植物種類及組織部位限制等諸多優勢。
利用該技術，研究人員明確了水稻和擬南芥組織細胞無機磷主要的分布模式；發現了已知磷素核心調控因子的新功能，并篩選克隆到了新的水稻葉片細胞磷再利用調控因子。該研究為磷養分分子調控機制研究提供了技術支撐，也為作物磷高效遺傳改良提供了新基因資源。
(資料來源：中國科學報)
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