植物细胞程序性死亡的TUNEL检测

简介

植物细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）是植物生长发育过程或环境胁迫下，由基因调控主动移除多余的、受伤细胞的过程。PCD 从胚胎发生一直到个体的死亡，伴随植物生长发育的每个阶段，包括胚胎发育过程中胚柄细胞的移除、单子叶植物种子萌发过程中糊粉层的解体、木质部管状分子的分化、通气组织和表皮毛的形成、性别的决定、花药绒毡层的降解、花器官的脱落、花粉的自交不亲和、叶片形状的重构和叶子的衰老等。

同时，PCD 也参与了植物的免疫反应和对环境信号的应答，如真菌入侵后的超敏反应；高浓度盐、极端温度、重金属离子、紫外线等均能诱导植物 PCD。植物 PCD 过程中，会表现出细胞核的凝聚、DNA 的片段化、细胞质凝集和质膜塌陷等现象。其中细胞核的变形及 DNA 的片段化是 PCD 过程的关键特征。因此，利用 4’，6-蘇基-2-苯基吲哚（DAPI）标记和末端脱氧核糖核苜酸转移酶（TdT）介导的脱氧核昔酸缺口末端标记法（TUNEL 检测），可观察到 PCD 过程中，细胞核的形态变化及 DNA 的片段化。基因组 DNA 会发生断裂降解，会产生的一系列 DNA 的 3′-OH 端。在末端脱氧核糖核昔酸转移酶的作用下，可将脱氧核糖核昔酸和荧光素、过氧化物酶、碱性磷酸化酶或生物素形成的衍生物标记到 DNA 的 3′-OH 端，在荧光显微镜下可观察到荧光。

花蜜腺是分布于花器官中的一类分泌糖类的腺体，用于吸引昆虫传粉。当完成传粉后，部分植物的蜜腺也失去存在的意义，因此，蜜腺会通过 PCD 途径而逐渐解体。圆叶牵牛分布广泛，花期短，其花蜜腺是检测 PCD 特征理想材料。

来源：丁香实验