宽频耗散型石英晶体微天平实时监测PEG6000胁迫下烟草细胞的粘弹性响应

• 作者: 周铁安 张煜 潘炜松 谭成方 陈宗星
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 石英晶体微天平 烟草BY-2细胞 PEG6000 干旱胁迫 细胞粘弹性指数
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 研究资源与技术改进
• 页码范围: 2270-2280
• 页数: 11页
• 分类号: S313
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2020.12.017

摘要

作物产量由其遗传与抗逆性决定,现今抗逆性育种主要以植株为受试对象进行种植,受环境制约大、试验周期长.为寻找一种便捷且科学的植物抗逆评估方法,本研究以活细胞表征植株的方法为策略,以聚二烯丙基二甲基氯化铵(poly dimethyl diallyl ammonium chloride,PDADMAC)为静电吸附剂,将烟草(Nicotiana tabacum)BY-2细胞黏附在耗散型石英晶体微天平Q-sense的5 MHz晶体金电极表面,并通过Q-sense实时监测BY-2细胞在5％～20％PEG6000胁迫下的粘弹性响应.结果表明,PDAD-MAC可作为烟草BY-2细胞黏附剂,细胞在黏附过程中耗散增加、频率下降;PEG6000胁迫下细胞均变软,且细胞骨架比细胞壁更软.细胞在接触PEG6000的瞬间胁迫现象最明显,胁迫程度受到PEG6000浓度与处理时间的影响:在5％PEG6000胁迫下,细胞在瞬态变软后持续变硬;在更高浓度PEG6000胁迫下,细胞在瞬态变软后仅瞬态变硬,然后稍有继续变硬(15％PEG6000)或不再变硬(20％PEG6000).此外,应用Q-sense技术比较PEG6000在0％～20％顺浓度梯度及之后20％～0％逆浓度梯度变化的细胞响应规律,总的趋势是顺浓度胁迫下细胞逐渐变软、逆浓度处理下细胞逐渐变硬.本研究实时、定量评估了PEG6000胁迫对烟草BY-2细胞粘弹性的影响,为研究植物干旱胁迫提供了新的方法,有助于细胞层面的抗逆种质鉴别与评估.