Non-invasive hydrodynamic imaging in plant roots at cellular resolution.
Non-invasive hydrodynamic imaging in plant roots at cellular resolution.
复制标题
DOI：
10.1038/s41467-021-24913-z
复制
发表时间：
2021-08-03
影响因子：
16.6
通讯作者：
Webb KF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pascut FC;Couvreur V;Dietrich D;Leftley N;Reyt G;Boursiac Y;Calvo-Polanco M;Casimiro I;Maurel C;Salt DE;Draye X;Wells DM;Bennett MJ;Webb KF
研究植物中与水相关的机制的一个关键障碍是无法以高的时间和空间分辨率对细胞中的水通量进行非侵入性成像。在这里，我们报告说，拉曼显微光谱，辅以流体动力学建模，可以实现这一目标-监测活根组织内的流体动力学在细胞和亚秒级分辨率。拉曼成像水分运输木质部导管在拟南芥突变体根揭示更快的木质部水分运输内胚层扩散障碍突变体。此外，横贯根部的横向线扫描表明，如果内胚层扩散屏障完好，则通过根部木质部运输的水不会重新进入外部根组织，也不会重新进入周围土壤，从而将“两个水世界”分离。用于非侵入性地监测植物中的水流的现有方法具有有限的空间/时间分辨率。在这里，作者报告说，拉曼显微光谱，补充流体动力学建模，可以监测活根组织内的流体动力学在细胞和亚秒级分辨率。
A key impediment to studying water-related mechanisms in plants is the inability to non-invasively image water fluxes in cells at high temporal and spatial resolution. Here, we report that Raman microspectroscopy, complemented by hydrodynamic modelling, can achieve this goal - monitoring hydrodynamics within living root tissues at cell- and sub-second-scale resolutions. Raman imaging of water-transporting xylem vessels in Arabidopsis thaliana mutant roots reveals faster xylem water transport in endodermal diffusion barrier mutants. Furthermore, transverse line scans across the root suggest water transported via the root xylem does not re-enter outer root tissues nor the surrounding soil when en-route to shoot tissues if endodermal diffusion barriers are intact, thereby separating ‘two water worlds’. Existing methods for non-invasively monitoring water flow in plants have limited spatial/temporal resolution. Here, the authors report that Raman microspectroscopy, complemented by hydrodynamic modelling, can monitor hydrodynamics within living root tissues at cell- and sub-second-scale resolutions.
登录
查看更多内容
影响因子：
7.4
作者：
Ding, Lei;Milhiet, Thomas;Chaumont, Francois
通讯作者：
Chaumont, Francois
影响因子：
64.8
作者：
DAWSON, TE;EHLERINGER, JR
通讯作者：
EHLERINGER, JR
影响因子：
3.4
作者：
Neuman, KC;Chadd, EH;Block, SM
通讯作者：
Block, SM
影响因子：
2.8
作者：
Hayat, Faisal;Zarebanadkouki, Mohsen;Carminati, Andrea
通讯作者：
Carminati, Andrea
影响因子：
5.6
作者：
Foster, Kylie J.;Miklavcic, Stanley J.
通讯作者：
Miklavcic, Stanley J.