植物の化学防御の研究では、より少ないとより多くのことをしています

植物は食べられるのを避けるために逃げることができないので、代わりに草食動物を守るために様々な化学防御を採用しています。 植物の化学防御を理解することは、作物を健康に保ち、生態学と進化に関するさまざまな学術的な質問に答えるために重要です。 しかし、植物の化学防御を評価するための現在の技術は時間がかかり、非現実的に大量の植物組織を必要とする。 今回、Chandra Jackたちの研究グループは、最近のApplications in Plant Sciencesの論文で発表された研究で、植物の化学防御を評価するための新しい手法を考案した。これは、さまざまな実験的応用に対して、より手間がかからず、より実用的である。

防御化合物を測定する伝統的な方法は、分光光度計と呼ばれる装置を使用して葉の異なる化学物質を測定するために光を使用する。 これらの方法は、意味のある変化を崩壊、複数の葉が一緒にプールされなければならないことを意味し、大きな組織サンプルを必要とします。 マイクロプレートリーダーを使用して、ここで報告された技術は、10mgより小さいサンプル、または伝統的な組織サンプル重量の2％で活性を検出した。

「最大の制約の1つは、従来の分光光度計ベースのアッセイに必要な組織の量です」と、研究の主任著者であるJack博士は述べています。 「現在、研究者は単一の植物の葉を組み合わせる必要がないため、局所的な応答と全身的な応答をよりよく探索したり、時間の経過に伴う個々の植物の応答を監視したりすることができます。.. それは私達が人口レベルの変化を測定し、遺伝子に対する環境の影響を解析することを可能にする。”

“もう一つの制約は、これらの実験を実行するのに必要な時間です”とジャック博士は言いました。 分光光度法を使用して試金を遂行するために必要な膨大な量の労働および時間は査定することができるサンプルの数に深刻な抑制を置きました。 これにより、実行可能な実験計画が制限され、その結果、答えることを望むことができる質問の種類が制限されます。 さらに、従来の方法の時間と組織の両方の要求は、サンプルを再実行したり、結果を再現したりすることをより困難にします。 この研究では、研究者は、通常、わずか6時間で41時間かかる一連のアッセイを実施することができました。

植物の化学防御は複雑で、一度に複数の化合物を生産することが含まれています。 従来の技術は、防衛化合物の各クラスをアッセイするために別々の抽出を必要とするが、ここで提示された技術は、一度に複数の化合物を抽出するた これにより、より広い範囲の化学反応を測定することが実用的になり、植物防御のより微妙で高解像度の画像を提供します。 “植物は草食動物の攻撃に応答して非常に多くの二次代謝産物と酵素を産生するので、複数の化合物をアッセイしない限り、植物防御の話は完全ではない”とJack博士は述べている。

ここで紹介する方法では、試料調製バッファーを連結し、マイクロプレート上で試料を同時に実行することで、防御化合物のアッセイにかかる時間と費 “私たちにとって、それは発明の母である必要性のケースでした”とジャック博士は言いました。 “私は実験を設定することを計画していた。..そして必要とされたものを達成するために高効率の試金を見つけることができなかった。”しかし、この技術を開発する際に、著者らは他の人のための植物防御への調査の道を開いた。 研究者は、複数の防御化合物を一度に調査し、局所的および全身的な応答を見て、より大きな個体のサンプルを比較し、以前よりもはるかに実行可能

「もともと、これは単独のプロジェクトではなかった」とジャック博士は言った。 “しかし、私たちが文献を調べ、議定書に多くの時間を費やしたとき、これは科学界にとって有用であり、非常に多くの異なる分野に影響を与える可能性があることに気付きました。”