Ein hochauflösender Einzelkorn-In-vivo-Pollenhydratations-Bioassay für Arabidopsis thaliana

Die sexuelle Fortpflanzung bei Blütenpflanzen erfordert eine anfängliche Interaktion zwischen dem Pollenkorn und der Narbenoberfläche, bei der ein molekularer Dialog zwischen den Interaktionspartnern hergestellt wird. Studien an einer Reihe von Arten haben gezeigt, dass eine Reihe von molekularen Kontrollpunkten die Interaktion zwischen Pollen und Narbe regulieren, um sicherzustellen, dass nur kompatible, in der Regel intraspezifische Pollen erfolgreich befruchtet werden können. Bei Arten, die eine "trockene Narbe" besitzen, wie z. B. die Modellpflanze Arabidopsis thaliana, ist der erste Kontrollpunkt für die präzygote Kompatibilität nach der Bestäubung die Etablierung der Pollenhydratation.

Diese Phase der Bestäubung ist streng reguliert, wobei Signale aus dem Pollenkorn die Freisetzung von Wasser aus der Narbe hervorrufen und so die Pollenhydratation ermöglichen. Die Fähigkeit, die Pollenhydratation im Laufe der Zeit genau zu messen und zu verfolgen, ist der Schlüssel für die Planung von Experimenten, die darauf abzielen, die Regulierung dieses kritischen Schritts der Fortpflanzung zu verstehen. In den veröffentlichten Protokollen werden häufig Blüten verwendet, die von der Mutterpflanze entfernt, auf flüssigen oder festen Medien gepflegt und in großen Mengen bestäubt wurden.

In dieser Arbeit wird ein nicht-invasiver, in vivo Bestäubungs-Bioassay beschrieben, der eine minutiöse Hydratationsverfolgung einzelner A. thaliana-Pollenkörner mit hoher Auflösung ermöglicht . Der Assay ist hochgradig reproduzierbar, in der Lage, sehr subtile Variationen von Pollenhydratationsprofilen zu erkennen, und eignet sich daher für die Analyse von Mutanten, die Signalwege beeinflussen, die die Bestäubung regulieren. Obwohl das Protokoll länger ist als die für Massenbestäubungen beschriebenen, ist es aufgrund seiner Präzision und Reproduzierbarkeit sowie seiner In-vivo-Natur ideal für die detaillierte Analyse von Bestäubungsphänotypen.