Nicotiana benthamianaのプラスモデスマルカロースの信頼できる検出と定量化防衛応答中

ベータ（1,3）-D-グルカンポリマーであるCalloseは、プラズモデスマタ（PD）を介して細胞間輸送を調節するために不可欠です。病原体は、PDに局在するタンパク質を操作して、PDでカロースを除去することにより細胞間輸送を可能にし、逆にPDでのカロースの蓄積を増加させて感染中の細胞間輸送を制限します。サリチル酸のような植物防御ホルモンは、PDに局在するタンパク質を調節して、全身性耐性耐性などの自然免疫防御反応中にPDおよび細胞間輸送を制御します。したがって、植物のPDでのカロース沈着の測定は、植物免疫中の細胞間輸送活動を評価するための一般的なパラメーターとして浮上しました。このメトリックの人気にもかかわらず、これらの測定がどのように行われるべきかについては標準はありません。この研究では、アニリンブルー染色によってPDカロースを識別および定量化するための3つの一般的に使用される方法を評価して、ニコチアナベンサミアナリーフモデルで最も効果的なものを決定しました。結果は、アニリンブルー染色と蛍光顕微鏡を使用した最も信頼性の高い方法が、固定組織のカロース沈着を測定するために使用されることを明らかにしています。画像分析のための手動または半自動のワークフローも比較され、同様の結果が発生しましたが、半自動化されたワークフローはデータポイントのより広い分布を生成しました。

Callose, a beta-(1,3)-D-glucan polymer, is essential for regulating intercellular trafficking via plasmodesmata (PD). Pathogens manipulate PD-localized proteins to enable intercellular trafficking by removing callose at PD, or conversely by increasing callose accumulation at PD to limit intercellular trafficking during infection. Plant defense hormones like salicylic acid regulate PD-localized proteins to control PD and intercellular trafficking during innate immune defense responses such as systemic acquired resistance. Measuring callose deposition at PD in plants has therefore emerged as a popular parameter for assessing the intercellular trafficking activity during plant immunity. Despite the popularity of this metric there is no standard for how these measurements should be made. In this study, three commonly used methods for identifying and quantifying PD callose by aniline blue staining were evaluated to determine the most effective in the Nicotiana benthamiana leaf model. The results reveal that the most reliable method used aniline blue staining and fluorescent microscopy to measure callose deposition in fixed tissue. Manual or semi-automated workflows for image analysis were also compared and found to produce similar results although the semi-automated workflow produced a wider distribution of data points.