金宝搏登录SMI研究人员的Grace封面“新植物学家” April Edition

2018年4月12日

结合X射线技术,以实现强大的洞察力到高积累植物

结合多种X射线技术以了解超昂贵植物的异常特性的互补功能已在新的封面中突出显示文章刚刚出版新植物学家

澳大利亚同步加速器的X射线荧光显微镜(XFM)已被国际研究人员的联盟使用,由Antony Van der博士领导采矿土地康复中心在昆士兰州大学,与A/A/A教授Peter Kopittke合作农业和食品科学学院也在昆士兰州大学。

镍超昂贵器的活幼苗的元素图阿里斯姆·穆雷尔(Alyssum Murale)((铜菜科)通过X射线荧光显微镜获得

XFM技术生成元素图,显示在植物组织,幼苗或单个细胞中发现感兴趣的元素。

视觉上引人注目的图像(在XFM梁线)在四月号的封面上显示各种超级蓄积植物新植物学家。在图像中,每个元素都以不同的颜色描绘,构成了红绿蓝色(RGB)图像。

“高积累植物具有非同寻常的能力,可以在其活组织中积累极浓度的金属和金属,” Antony Van der Ent博士说。

安东尼·范德恩博士

他补充说:“高积值因子具有科学意义,因为尽管金属通常对植物有毒,但即使在低浓度下,这些植物也能够积累大浓度而没有任何有毒作用。”

“The question is ‘how are they able to do that and what is the mechanism which enables them to tolerate such high metal concentrations?’ Is there something we can learn from in terms of trying to understand metal toxicity in normal plants— particularly in those we use in agriculture?”

Van der Ent说:“对植物序列的应用也进行了高积累剂的研究(一种新颖的方法,涉及将高积累植物作为“金属作物”生产有价值的金属)。”

XFM光束线科学家与戴维·帕特森(David Paterson)博士合着的合着者马丁·德·琼格(Martin de Jonge)博士说,该技术用于研究如何在根部中占用金属并在“栩栩如生”条件下在整个工厂中分布。

在论文中评估的不同X射线技术中,每种技术都有其自身的优势。Kopittke说,由于这个原因,他是XFM的强烈支持者。

用X射线荧光显微镜(XFM)(左)和扫描电子显微镜(SEM)(SEM)(右)获得的元素分布图(Ni,Co,CA)(Rinorea Javanica叶子)。

“由于不需要真空,因此您可以在环境条件下进行实验。植物的水量超过90%,如果您必须像其他X射线技术一样将其脱水以将其放入真空中,那么您总是会移动分析的元素。使用XFM,我们可以分析具有自然状态的活植物,这是非常有利的。您不能使用其他任何技术来做到这一点。” Kopittke说。

作者指出,由于XFM可以探测从数百微米到毫米量表的深度,因此是解决植物科学的理想选择。De Jonge说:“在大型样品上使用的高灵敏度和能力使其具有多功能性。”

XFM光束线独有的是使用革命性的X射线检测器MAIA,这是一个非常快速的检测器系统。Maia使得在数小时内获得数百万像素(百万像素)的元素图成为可能。因此,没有明显的证据表明辐射引起了对活植物的损害。

XFM可以同时绘制高积累的金属(例如镍),重要的营养元素(例如钾)和通常存在于较低浓度(例如铜)的微量元素。

De Jonge说:“您可以用单个能量照亮,然后从所有事物(称为光谱轴)中获得荧光。”“但是,您还可以修改入射能,并查看频谱轴的变化。这可以帮助您探测原子的电子结构。”

本文中全面审查的其他技术包括质子诱导的X射线发射(Pixe)。该技术可以在冷冻样品上进行;从而可以研究植物组织的横截面,以阐明元素的内部细胞水平分布。Pixe也非常适合测量非常轻的元素,例如铝。

Kopittke说:“ X射线元素映射技术的互补性为在各个层面上回答有关植物如何承担金属和维持其生理功能的问题提供了一种方法。”

包括合作机构昆士兰大学,,,,阿德莱德大学,,,,洛林大学(法国),Ithemba Labs(南非),你科学技术的宇宙(波兰),,,,Jagiellonian大学(波兰), 和CSIRO

资源:澳大利亚同步器和安斯托


阅读论文:Van der Ent,A.,Przybyłowicz,W。J.,de Jonge,M。D.,。(2017)X射线元素映射技术,用于阐明高含量植物的生态生理学新植物学家。doi:10.1111/nph.14810

了解有关封面图像的更多信息:新植物学家信托基金的官方博客

媒体:安东尼范德恩|弧博士后研究员|采矿土地康复中心|T:+61 7 33464055 |E:A.Vanderent@uq.edu.au

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