捷克變化研究所與丹麥哥本哈根大學(xué)*合作研究開(kāi)發(fā)一種環(huán)境毒性物質(zhì)如除草劑、重金屬等的高通量生物標(biāo)記篩選方法。他們使用高等植物的光自養(yǎng)細(xì)胞懸液，結(jié)合fluorcam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)、fmt150藻類(lèi)培養(yǎng)與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、algaetron ag230藻類(lèi)培養(yǎng)箱等儀器開(kāi)展了大量相關(guān)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明光自養(yǎng)細(xì)胞懸液結(jié)合fluorcam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)就是一種非常好的環(huán)境毒性生物標(biāo)記。
圖1. 左：番茄細(xì)胞懸液添加不同濃度敵草隆后的fluorcam高通量葉綠素?zé)晒獬上駲z測(cè)；右：在fmt150和ag230中培養(yǎng)的紅葉藜細(xì)胞懸液，準(zhǔn)備后續(xù)的fluorcam葉綠素?zé)晒獬上穹治觯╯ege?ová，2017, 2018）
在新的研究中，他們分別對(duì)擬南芥植株和細(xì)胞懸液施加了敵草隆、草甘膦和重金屬鉻，使用fluorcam多光譜熒光成像系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行了葉綠素?zé)晒獬上窈投喙庾V熒光成像分析。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)主成分分析，證明擬南芥細(xì)胞懸液結(jié)合葉綠素?zé)晒獬上窈投喙庾V熒光成像分析是一種非常有效的植物毒性脅迫高通量預(yù)篩系統(tǒng)。這兩種成像檢測(cè)技術(shù)分別檢測(cè)毒性物質(zhì)對(duì)光合系統(tǒng)和次生代謝的影響，使檢測(cè)結(jié)果更加全面和準(zhǔn)確。比起使用植株來(lái)進(jìn)行類(lèi)似篩選，這一生物標(biāo)記系統(tǒng)在高通量數(shù)據(jù)獲取、快速脅迫檢測(cè)、高靈敏度、同質(zhì)脅迫響應(yīng)、減少培養(yǎng)空間、節(jié)省材料與毒性物質(zhì)等方面都有很大優(yōu)勢(shì)（sege?ová，2019）。
圖2. 左：葉綠素?zé)晒獬上窈投喙庾V熒光成像數(shù)據(jù)的主成分分析；中：敵草隆、草甘膦和鉻處理后的擬南芥細(xì)胞懸液；右：敵草隆處理后的擬南芥植株
參考文獻(xiàn)：
1.sege?ováa,et al.2017.stress response monitoring of photoautotrophic higher plant suspension cultures by fluorescence imaging for high-throughput toxic compound screening. journal of environmental protection 8, 678-692
2.sege?ováa,et al.2018.advancement of the c*tion and upscaling of photoautotrophic suspension cultures usingchenopodium rubrumas a case study. plant cell, tissue and organ culture. doi: 10.1007/s11240-018-1441-6
3.sege?ováa,et al.2019.noninvasive determination oftoxic stress biomarkers byhigh-throughput screening ofphotoautotrophic cell suspension cultures withmulticolor fluorescence imaging. plant methods 15:100
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