$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Omdat planten sessiele organismen zijn, is het ontkiemen van zaden een cruciale gebeurtenis die hun lot bepaalt. De beslissing om te ontkiemen wordt strikt gereguleerd door zowel interne als omgevingsfactoren, zoals de kiemrust van primaire zaden, temperatuur, lichtintensiteit en golflengte, en stikstofconcentratie 1,2,3,4,5,6. Zaden hebben complexe structuren die bestaan uit meerdere weefseltypes7. Bij droge zaden van Arabidopsis is het embryo, dat zich ontwikkelt tot een zaailing, omgeven door een enkele laag endosperm en de buitenste lagen, de testa. De testa is samengesteld uit meerdere lagen dode cellen, terwijl het embryo en het endosperm zelfs in droge zaden in leven blijven. Het endosperm wordt algemeen beschouwd als een opslagweefsel dat voedingsstoffen levert voor de groei van het embryo en, samen met de testa, mechanische weerstand biedt tegen het uitsteeksel van het kiemwortel 8,9,10,11,12,13.
Verschillende recente studies hebben aangetoond dat het endosperm een essentiële rol speelt bij het reguleren van een optimale zaadontkieming 14,15,16,17. De fotoreceptor fytochroom B (PHYB) in endospermcellen detecteert bijvoorbeeld rood (R) of verrood (FR) licht, waardoor de kiemreacties worden gereguleerd15. Het endosperm functioneert ook als een temperatuurgevoelig weefsel en onderdrukt kiemreacties bij hoge temperaturen16. Kwaliteitscontrole van het endosperm is van cruciaal belang voor een optimale zaadontkieming, vooral bij langdurig bewaarde zaden17.
Beeldvorming van levende cellen is nu nodig om de fysiologische functies van het endosperm verder op te helderen. Microscopische analyse van intacte endospermcellen die fluorescerend gelabelde eiwitten tot expressie brengen, maakt het mogelijk om de moleculaire mechanismen te onderzoeken waarmee het endosperm de kieming van zaden reguleert. Het is echter een uitdaging om intacte endospermcellen voor microscopische observatie voor te bereiden, vooral bij Arabidopsis-zaden . De zaden hebben een diameter van ongeveer 0,4 mm en het endosperm is een eencellige laag tussen het embryo en de testa, waardoor nauwkeurige manipulatie moeilijk is. Bijgevolg is het endosperm, ondanks zijn belangrijke fysiologische rol, zelden waargenomen met behulp van beeldvorming van levende cellen.
Dit artikel presenteert een protocol voor de snelle bereiding van intacte endospermcellaagmonsters die geschikt zijn voor beeldvorming van levende cellen in zowel ontwikkelende als rijpe zaden.