? ? ? ?本次閱讀的文章是14年發(fā)表在《current biology》上的《Live-Cell Imaging Reveals the Dynamics of Two Sperm Cells during Double Fertilization in Arabidopsis thaliana》。
? ? ? ? 活體成像技術(shù)主要采用生物發(fā)光（bioluminescence）與熒光（fluorescence）兩種技術(shù)。生物發(fā)光是用熒光素酶基因標(biāo)記細(xì)胞或DNA，而熒光技術(shù)則采用熒光報(bào)告基團(tuán)（GFP、RFP, Cyt等）進(jìn)行標(biāo)記。利用一套非常靈敏的光學(xué)檢測(cè)儀器，讓研究人員能夠直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細(xì)胞活動(dòng)和基因行為。通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，可以觀測(cè)活體動(dòng)物體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移、感染性疾病發(fā)展過(guò)程、特定基因的表達(dá)等生物學(xué)過(guò)程。
科學(xué)問(wèn)題：受精的過(guò)程是怎么樣的，兩個(gè)精細(xì)胞與卵細(xì)胞和中央細(xì)胞的結(jié)合有偏好性嗎？
實(shí)驗(yàn)材料： The pHTR10:HTR10-mRFP（標(biāo)記精細(xì)胞核）,?pACT11:H2B-GFP （標(biāo)記雌方的核，如助細(xì)胞）
pLAT52:GFP（標(biāo)記花粉管）? ? ? ??pDD45:mtKaede? （標(biāo)記卵細(xì)胞膜）???pFWA:FWA:GFP （標(biāo)記中央細(xì)胞核）
?pACT11:MSI-GFP （花粉管細(xì)胞質(zhì)） gcs1(hap2)/+?
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
利用ICCD相機(jī)，發(fā)現(xiàn)精細(xì)胞的釋放是一個(gè)很快的時(shí)間，可能不足1s。下圖可以看出。0.2s時(shí)精細(xì)胞已經(jīng)超過(guò)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，3.2s已經(jīng)穿透雌配子體組織，9.6s時(shí)已經(jīng)在退化助細(xì)胞邊緣。
在精細(xì)胞釋放前，速度0.086 μm/s,釋放后達(dá)到10 μm/s，幾乎快了100倍。但從釋放后快速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間平均8.8s。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? pHTR10:HTR10:mRFP.? ?pACT11:MSI1:GFP
然后發(fā)現(xiàn)在到達(dá)退化助細(xì)胞邊緣后，精細(xì)胞會(huì)停下來(lái)平均7.4min時(shí)間。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? pHTR10:HTR10:mRFP? ? ? ? pACT11:H2B:GFP? ? ? ? ?pLAT52:GFP
下面想看融合過(guò)程，用了hap2的材料,比較野生型和突變體區(qū)別。在10min時(shí)野生型已經(jīng)能正常受精，但是gcs突變體15min還不行。
通過(guò)精卵融合以及精細(xì)胞與中央細(xì)胞融合的事件時(shí)間大體相當(dāng)，仔細(xì)計(jì)算下來(lái)的兩次融合之間存在2.5min間隙，作者認(rèn)為這個(gè)短短的間隙給防止多精融合一機(jī)會(huì)。
最后作者想看一看兩個(gè)精細(xì)胞的融合有無(wú)卵細(xì)胞結(jié)合偏好性。于是精細(xì)胞用了一個(gè)可光轉(zhuǎn)換的熒光蛋白標(biāo)記（a monomeric Kikume Green-Red (mKikGR) 和HTR10標(biāo)記。通過(guò)紫外照射將光譜由綠色變成紅色。由于在花粉管中精細(xì)胞有先后之分。通過(guò)照前面和后面發(fā)生熒光變化，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)精細(xì)胞的前后位置對(duì)最后受精對(duì)象沒(méi)有明顯偏好。
最后用一個(gè)模型歸納一下。
1.緩速前進(jìn)。
2.精細(xì)胞釋放后在助細(xì)胞中快速前進(jìn)。
3.停留7.4min。
4.無(wú)偏好性幾乎同時(shí)融合。
