生きた植物における葉緑体澱粉顆粒のフルオレセイン染色

葉緑体澱粉顆粒（CPSG）は、植物の光合成によって収穫されたエネルギーを保存し、CPSGダイナミクスは植物のエネルギー代謝とストレス反応に重要な役割を果たします。現在まで、cpsgはヨウ素染色などのいくつかの方法を使用して視覚化されています。ただし、さまざまな植物種の生細胞のCPSGSを特異的に視覚化する方法はありません。ここでは、一般的に使用される蛍光色素であるフルオレセインで染色することにより、さまざまな種の生植物細胞のCPSGを視覚化する簡単な方法を報告します。フルオレセインが葉緑体に取り込まれ、ヨウ素と同様にCPSGと相互作用することを示します。フルオレセインは、in vitroで洗練された澱粉と相互作用します。超明るCPSGイメージングのためのフルオレセイン誘導体を使用して、CPSGの高品質の3次元再構成を生成し、複数の植物種での蓄積を評価しました。フルオレセインはよく知られており、容易に購入可能であるため、私たちのフルオレセインベースの染色方法は、澱粉に関するすべての研究に貢献するはずです。

Chloroplast starch granules (cpSGs) store energy harvested through photosynthesis in plants, and cpSG dynamics have important roles in plant energy metabolism and stress responses. To date, cpSGs have been visualized using several methods, such as iodine staining; however, no method can be used to specifically visualize cpSGs in living cells from various plant species. Here, we report a simple method to visualize cpSGs in living plant cells in various species by staining with fluorescein, a commonly used fluorescent dye. We show that fluorescein is taken up into chloroplasts and interacts with cpSGs similarly to iodine. Fluorescein also interacts with refined starch in vitro. Using a fluorescein derivative for ultra-bright cpSG imaging, we produced high-quality three-dimensional reconstructions of cpSGs and evaluated their accumulation in multiple plant species. As fluorescein is well-known and readily purchasable, our fluorescein-based staining method should contribute to all research regarding starch.