自从安东尼·范·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)通过特商都茶苑游戏大厅制的显微镜发现了大量以前看不见的细菌和原生动物以来，科学家们已经取得了很大的进展。细胞、细胞器、蛋白质甚至分子的结构从此被阐释在生命之树上。然而，尽管取得了这些进展，全面绘制微观世界的地图仍然存在障碍。在显微镜下观察组织和细胞成分之前，它们必须首先用染料和固定剂染色，并经过漫长的准备过程。
在发表在《植物科学应用》(Applications In Plant Sciences)杂志上的一项新研究中，科学家们通过利用整个植物生命树的物种组织的自然自发荧光，消除了对标本染色的需要。
“我们的工作为植物样品制备和可视化提供了一种具有成本效益的、通用的方案，它同样适用于大型研究机构和小型植物科学团体，”马里埃塔学院的访问助理教授、该研究的主要作者蒂莫西·佩吉博士说。
当植物和动物的某些组织类型吸收光时，它们原子中的电子会受到能量的震动，使它们进入激发态。在植物的叶子中，这些电子变得如此不稳定，以至于它们从它们的原子中挣脱出来，并被植物用来进行光合作用。在其他组织中，多余的能量以低频光的形式重新发射出来，其亮度足以被专门的显微镜探测到。
自发荧光并不总是被视为一件好事。在研究人员必须使用染色剂来显示特定结构的情况下，附近组织的发光特性会通过降低不同细胞类型之间的对比来干扰。
但它也可以是一个不可缺少的发现资源。自体荧光已被用于检测早期癌症，以及其他疾病和病理。它被用于研究昆虫如何使用舌头和触角来品尝食物，蜥蜴尾巴再生的机制，以及分析海洋环境中微型浮游生物的多样性。
无双外挂自身荧光在植物中同样有用，它出现在一切东西中，从赋予木本植物稳定性的硬组织，到覆盖在孢子和花粉上的吸水残渣，再到植物产生的用来抵御潜在捕食者的各种有毒化合物。
然而，到目前为止，研究人员还缺乏一种通用的检测植物自身荧光的方法。缺乏一个统一的、标准的方法樱花油烟机售后服务是可以理解的，因为有将近50万种陆地植物和藻类，但佩吉和他的同事们仍然没有被吓倒。他们从进化历史超过5亿年的几个关键植物群中选择了12种植物，包括松树、苔藓植物、开花植物和藻类。
利用这些代表，他们开发了一种不需要染色或染料就能节省成本的组织保存方法。
虽然自身荧光通常可以用共聚焦显微镜直接观察到，但它也可以用不同的固定剂诱导或增强，包括醇、乙醇和称为醛的化合物。佩吉和他的同事们选择了其中最有效的五种来测试他们的植物标本。在固定液中浸泡24小时后，植物被清洗，切成一根头发的宽度，并安装在透明的载玻片上以便观察。
当研究人员通过显微镜观察时，植物细胞和细胞器的微型世界变得清晰可见。细胞壁的刚硬线条从里面紧密堆积的叶绿素中凸现出来。通过研究蛋白质发出的特定波长的光，他们可以区分细胞核的密集特征和在细胞之间蜿蜒前进的传导水和糖的组织。
大多数固定剂在代表性植物中表现良好，效果显著，但藻类被证明是一个例外。大多数陆生植物都有厚厚的、有支撑力的细胞壁，可以在提供结构支撑的同时防止水分流失，而这正是藻类所缺乏的。由于它们脆弱的细胞支架，乙醇和酒精固定剂迅速穿透藻类和研究中使用的唯一的地苔(德州麻将一种与苔藓密切相关的植物)的细胞壁，导致细胞器起皱和变形。对于这些标本，Pegg建议坚持使用醛固定剂或减少标本制备阶段使用的时间。
大多数研究实验室也没有能够精确观察细胞结构的高倍共焦显微镜，而是按小时付费使用他们机构提供的设备，佩吉和他的同事希望他们的方案能够解决这个问题。
如意辅助迈阿密大学生物学助理教授、该研究的资深作者罗伯特·贝克博士说:“我们简单的样品制备技术可以减少研究人员在先进显微镜上观察样品所需的时间。”
这项研究中使用的所有化学物质和试剂都同样便宜且容易获得，这意味着研究机构的任何人都可以使用该协议来研究植物的亚细胞相互作用。
引文:佩吉，T. J.， D. K.格拉迪斯和R. L.贝克。2021。藻类到被子植物:用于不同分类单元植物解剖快速可视化的自荧光。植物营养与肥料学报9(6):494 - 497。https://doi.org/10.1002/aps3.11437
《植物科学应用》(Applications in Plant Sciences, APPS)是一份经过同行评议、开放获取的月刊，主要关注植物科学所有领域的新工具、新技术和新协议。是发表的美国植物学会(www.botany.org),一个非营利会员协会的使命是促进植物学、基础科学领域的处理研究和调查形式,功能,发展多样性、繁殖、进化,和使用生物圈内的植物和它们的交互。APPS作为Wiley在线图书馆(https://onlinelibrary.wiley.com/journal/21680450)的一部分提供。