植物细胞壁主要成分的单细胞水平原位表征-振电（苏州）医疗科技有限公司-仪器信息网3i讲堂

植物细胞壁主要成分的单细胞水平原位表征

植物细胞壁是高度复杂的动态结构，是植物细胞显著区别于动物细胞的重要特征之一。细胞壁由大量生物聚合物组成，主要包括多糖、木质素，以及特有组分如木栓质、角质、蜡质、胼胝质、孢粉素等，这些聚合物在不同物种的植物细胞壁中相互交联形成了复杂的多层网络结构。细胞壁作为生物质能源的最重要碳库，因此研究其主要成分在植物细胞生长和形态发生过程中的组织分布具有十分重要的意义。拉曼光谱作为一项无损原位分析技术，可以根据细胞壁组分化学分子的不同振动模式，进而在拉曼谱图上进行良好的成分区分。为了确定细胞壁组分分布与含量差异，我们选取了油松、欧美杨等不同材料，开展了拉曼光谱原位检测分析，采用共聚焦拉曼和受激拉曼散射显微两项技术，结合多种计算方法进行光谱数据优化，对不同种类的多糖、木质素以及果胶的甲基和乙酰化修饰进行了检测，解析了主要组分在细胞壁不同层次中的沉积分布规律。此外，我们首次给出了C型木质素的拉曼谱带，并确定了化学振动模式归属，根据相应的特征峰进行高分辨多通道成像，确定了C、G、S型木质素在种皮中的含量与比例分布。应用拉曼光谱检测方法，我们实现了对细胞壁主要成分的单细胞水平原位表征，并建立了国际上最为完整的植物细胞壁组分拉曼数据集，这为植物细胞壁的组分分布与变化、植物的生长发育以及木材生产等研究提供了重要参考。关键词：植物细胞壁多组分，单细胞，拉曼光谱检测与成像技术。