研究揭示植物維管結構綜合表徵—新聞—科學網

2021-01-15 科學網

 

 擬南芥維管細胞和韌皮部薄壁細胞（青色）      圖片來源：HHU / Ji-Yun Kim

一直以來，對於葉片中的維管細胞，特別是韌皮部薄壁組織，人們知之甚少。近日，德美兩國研究人員首次利用單細胞測序對擬南芥葉片維管細胞進行全面分析。相關論文刊登於《植物細胞》。

研究人員首次成功分離了植物細胞，並創建了一個包含葉片維管系統所有調節RNA分子的圖譜，從而通過分析代謝途徑來確定不同細胞的作用。

植物的葉脈管系統在將溶質從產生區域運送到儲存或使用區域起著關鍵作用。糖和胺基酸通過韌皮部從葉子運輸到根部和種子。

韌皮部是維管植物組織的一部分，它包括篩子元素（實際發生移位的地方），以及伴生細胞和韌皮部薄壁細胞。葉脈由至少7種不同的細胞類型組成，它們在運輸、代謝和信號傳遞中扮演特定的角色。

除此之外，該研究小組首次證實，在韌皮部薄壁細胞中發現了糖和胺基酸轉運體，這些轉運體將這些化合物從產生區域運輸到維管系統。這些化合物隨後通過第二組轉運體輸入到篩子元素中，然後從葉片輸出。

研究人員表示，這項分析為葉片維管系統以及單個葉片細胞類型的作用和關係提供了全新的見解。諸多工作小組之間的合作使人們有可能使用新方法首次深入了解植物路徑中的重要細胞，從而為更好地理解植物代謝奠定基礎。

相關論文信息：http://dx.doi.org/10.1093/plcell/koaa060

 

版權聲明：凡本網註明「來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品，網站轉載，請在正文上方註明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平臺，轉載請聯繫授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。

相關焦點

  • 「生命之樹」揭示中國維管植物進化史
    中科院植物研究所陳之端研究組選取能夠代表中國維管植物93%的屬的6098個種，通過5個分子片段重建了中國維管植物屬水平的生命之樹，並開發了可通過輸入物種名單自動生成所需要系統樹的軟體「SoTree」，以方便這一研究成果在相關學科中的應用。    「生命之樹」是達爾文在1859年提出的概念，重建生物類群之間的系統發育關係是所有生物學科的基礎。
  • 研究揭示氮添加對植物光合性狀影響全球格局—新聞—科學網
    中國科學院華南植物園生態中心助理研究員梁星雲和博士生張統等在葉清研究員的指導下，揭示氮添加對植物光合性狀影響的全球格局。
  • 科學家揭示植物功能性狀與生產力模擬新機制—新聞—科學網
    華東師範大學生態與環境科學學院教授夏建陽團隊在植物功能性狀與生產力模擬方向的研究中又獲新進展，進一步揭示了植物葉片功能性狀的權衡關係對全球環境變化的響應規律及其對生態系統生產力預測的重要意義
  • 中國維管植物大普查 36500不是終點—新聞—科學網
    在2013年出版的《中國植物志》（英文版）記錄了我國31362種維管植物。顯然，這不應該是我國植物種類數量的「終極答案」。有許多物種還隱藏在我國的山山嶺嶺有待發現。那我國到底有多少植物物種？中山大學生命科學院（中山大學—阿爾伯塔大學生物多樣性保護聯合實驗室）何芳良教授和學生最近就這個問題給出了一個答案。
  • 早期陸生維管植物起源和演化研究獲進展
    郝守剛研究組經過野外調查和認真的實驗室工作，揭示了這種地球上最古老的根的形態學特徵，並依據完整的化石標本，引進了現代生態學的概念,第一次計算了這種最古老植物的生物量，獲得了該類型化石植物的根莖比信息。這種古老的根僅佔整個植物生物量的不到3%。
  • 新研究助力破譯植物細胞壁形成機制—新聞—科學網
    來自美國布魯克海文國家實驗室Yingqi Cai的最新研究，揭示了木聚糖特異性氧乙醯轉移酶（XOAT1）的結構信息和工作機制，為破譯植物細胞壁形成機制邁出了重要一步。相關成果4月30日在線發表於《植物細胞》雜誌。 植物細胞壁為植物細胞提供機械支持，決定其大小和形狀，並影響植物的發育和應力反應。
  • 硅藻光合作用結構原子水平三維結構首獲揭示—新聞—科學網
    ，由清華大學隋森芳院士率領的研究團隊與該所沈建仁研究員、匡廷雲院士率領的團隊合作，在國際上首次解析了一種中心綱硅藻——Chaetoceros gracilis的光系統II-捕光天線超級複合體的3.0 埃解析度的三維結構，為光合作用的理論計算和人工模擬光合作用研究提供了新理論依據，同時為後續指導設計新型作物、提高作物的捕光和光保護效率提供了新思路。
  • 植物維管發育表觀調控機製取得進展
    北京大學生命科學學院錢偉強課題組聯合賀新強課題組，在Science Advances在線發表題為「Active DNA demethylation regulates tracheary element differentiation in Arabidopsis」的研究論文
  • 昆明植物所揭示雲南被子植物區系形成原因—新聞—科學網
    近日，中科院昆明植物所植物經典分類與植物多樣性團隊李嶸課題組以中國植物多樣性最為豐富的地區雲南為例，揭示了雲南被子植物區系的形成原因。
  • 分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制被揭示—新聞—科學網
    分子振動是構築物質結構、光譜及動力學的基石。在氫鍵或範德華力鍵合的弱相互作用體系中，分子不停地振動轉動、斷鍵成鍵，形成各種動態的瞬態結構和柔性多變的勢能面，給理解分子振動模式的貢獻造成了極大困難。因此，精確解析分子振動對紅外光譜及動力學的作用機制是科學家們長期以來的夢想，目的是獲得分辨較好的實驗紅外光譜，以及需要可靠的理論方法精準計算紅外光譜的譜峰位置和相對強度。
  • 《陝西維管植物名錄》出版
    小】 語音播報 　　5月13日，上海辰山植物園（中國科學院上海辰山植物科學研究中心）植物分類學課題組系列專著項目資助的《陝西維管植物名錄》由高等教育出版社出版。
  • 科學家揭示入侵細菌改變灰飛蝨微生物群落機制—新聞—科學網
    共生細菌沃爾巴克影響灰飛蝨微生物群落模式圖   南京農大供圖 7月2日，《微生物組》（Microbiome）在線發表了南京農業大學植物保護學院教授洪曉月課題組的最新研究成果他們揭示了入侵的共生細菌沃爾巴克改變灰飛蝨微生物群落結構的機制。 洪曉月介紹，昆蟲體內蘊藏著一個龐大而複雜的微生物社會，經過長期的共進化，他們與其宿主產生了千絲萬縷的聯繫，並在宿主的生長、發育、生殖和對外部環境適應中扮演重要的角色。近年來，微生物對昆蟲的影響受到越來越多的關注，但是影響微生物社會結構的因素在很大程度上仍是未知的。
  • 中科院廣州地化所揭示有機質對苯並芘的降解機理—新聞—科學網
    中國科學院廣州地球化學研究所博士卓陳雅和研究員冉勇等科研人員，選擇珠江口和南海海域中的五個沉積物，揭示沉積物中有機質的形態、脂肪碳結構和微孔體積對苯並芘的過硫酸鈉氧化降解起到了重要作用
  • 研究發現水水循環對被子植物的調控作用—新聞—科學網
    近期，中科院昆明植物所研究員張石寶團隊對被子植物適應波動光強的光合調控策略開展了深入的研究，國際上首次揭示了水水循環在波動光強下的重要調控作用
  • 研究人員揭示五重孿晶形成機理—新聞—科學網
    >   近日，中國科學院金屬研究所鈦合金研究部聯合美國太平洋西北國家實驗室以及密西根大學等合作單位，採用高分辨原位透射電鏡和分子動力學模擬方法，在原子尺度揭示了兩種五重孿晶的形成機理
  • 中國維管植物「大普查」
    在2013年出版的《中國植物志》(英文版)記錄了我國31362種維管植物。顯然，這不應該是我國植物種類數量的「終極答案」。有許多物種還隱藏在我國的山山嶺嶺有待發現。那我國到底有多少植物物種?中山大學生命科學院(中山大學—阿爾伯塔大學生物多樣性保護聯合實驗室)何芳良教授和學生最近就這個問題給出了一個答案。
  • 中國維管植物物種報告(2000-2019)
    近日，新千年以來中國維管植物新物種數據的綜合報告在知名植物學刊物《Plant Diversity》上正式發表。（Cheng Du, Shuai Liao, David E. Boufford & Jinshuang Ma. Twenty years of Chinese vascular plantnovelties, 2000 through 2019.
  • 中外團隊揭示被子植物受精過程關鍵機制—新聞—科學網
    花粉管是一個頂端生長的單細胞管狀結構，它在雌蕊中向著胚珠中的卵細胞不斷生長，精細胞隨之被不斷的向前運送。 「花粉管進入胚珠之前一直在細胞壁之間前進，不會進入細胞內部。」一直到它抵達了胚珠的雌配子體，這裡有一個叫做絲狀器的結構，就是兩個助細胞共同組成的細胞膜與細胞壁的交界處，是FERONIA蛋白大量表達的部位，也是吸引花粉管進入胚珠的LURE蛋白大量表達的部位。
  • 蕓薹屬植物基因組三維結構與進化機制有關—新聞—科學網
    白菜和甘藍全基因組染色質交互熱圖   近日，中國農業科學院油料作物研究所（以下簡稱油料所）種質資源團隊在蕓薹屬基因組進化方向取得重要研究進展，成功繪製白菜與甘藍的三維基因組圖譜，發現基因組三維結構與其同源基因保留機制存在密切聯繫，為蕓薹屬物種的功能基因組研究與分子育種提供了重要理論指導。
  • 深海平頂海山反氣旋帽結構特徵及地質效應獲揭示—新聞—科學網
    中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室研究員王衛強團隊與廣州海洋地質調查局等單位合作，在採薇平頂海山深海反氣旋帽觀測研究方面取得進展。