近日,武汉大学生命科学学院植物发育生物学教育部重点实验室的孙蒙祥教授和化学与分子科学学院的何治柯教授团队在国际著名学术期刊《化学与生物学》(Chemistry & Biology)上发表了关于植物生长调控机制的最新研究成果。
γ-氨基丁酸(GABA)作为哺乳动物中枢神经系统的重要抑制性神经递质,近年来被发现还在植物中发挥着调节花粉管生长和植物整体生长方向的作用。为了验证植物中是否存在GABA受体,研究团队采用了先进的荧光探针技术,构建了基于量子点(QDs)的GABA受体探测系统。
研究人员首先合成了具有优异光学性能的水溶性CdSe-ZnS(核-壳)量子点,并通过化学偶联方法,将GABA分子与量子点结合,制备出专用的荧光探针。在实验中,利用该探针在植物花粉和细胞原生质膜上检测到GABA结合位点,荧光信号的出现证实了GABA受体在植物细胞膜上的存在。
进一步利用Ca2+指示剂Fluo-3/AM进行Ca2+振荡分析,观察到GABA的结合引发了Ca2+信号的变化,验证了GABA受体的功能性表达。这一发现不仅揭示了植物发育调控的分子基础,也为理解植物神经样调节机制提供了新的线索。
该研究充分展示了多学科交叉技术在基础生物学研究中的应用潜力,为未来植物激素信号转导和植物生长调控的研究提供了重要的实验基础。