En højopløsning, enkeltkornet, in vivo pollenhydrering bioassay for Arabidopsis thaliana

Seksuel reproduktion i blomstrende planter kræver indledende interaktion mellem pollenkornet og den stigmatiske overflade, hvor der etableres en molekylær dialog mellem de interaktive partnere. Undersøgelser på tværs af en række arter har afsløret, at en række molekylære kontrolpunkter regulerer pollen-stigma-interaktionen for at sikre, at kun kompatibel, generelt intraspecifik pollen har succes med at påvirke befrugtning. I arter, der har et 'tørt stigma', såsom modelplanten Arabidopsis thaliana, er det første kontrolpunkt efter bestøvning, præzygotisk kompatibilitet, etablering af pollenhydrering.

Denne bestøvningsfase er stramt reguleret, hvorved signaler fra pollenkornet fremkalder frigivelse af vand fra stigmatiseringen, hvilket tillader pollenhydrering. Evnen til nøjagtigt at måle og spore pollenhydrering over tid er nøglen til design af eksperimenter rettet mod at forstå reguleringen af dette kritiske trin i reproduktion. Offentliggjorte protokoller bruger ofte blomster, der er blevet udskåret fra moderplanten, vedligeholdt på flydende eller faste medier og bulkbestøvet.

Dette papir beskriver et ikke-invasivt, in vivo bestøvningsbioassay, der tillader minut-for-minut hydreringssporing af individuelle A. thaliana pollenkorn i høj opløsning. Assayet er meget reproducerbart, i stand til at detektere meget subtile variationer af pollenhydratiseringsprofiler og er således velegnet til analyse af mutanter, der påvirker veje, der regulerer bestøvning. Selvom protokollen er længere end dem, der er beskrevet for bulkbestøvninger, gør den præcision og reproducerbarhed, den giver, sammen med dens in vivo-natur , den ideel til detaljeret dissektion af bestøvningsfænotyper.