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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Correlations between lignin content and structural robustness in plants revealed by X-ray ptychography

Texto completo
Autor(es):
Polo, Carla C. [1] ; Pereira, Luciano [2, 3] ; Mazzafera, Paulo [3, 4] ; Flores-Borges, Denisele N. A. [4] ; Mayer, Juliana L. S. [4] ; Guizar-Sicairos, Manuel [5] ; Holler, Mirko [5] ; Barsi-Andreeta, Mariane [6] ; Westfahl Jr, Harry ; Meneau, Florian [7]
Número total de Autores: 10
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Brazilian Ctr Res Energy & Mat CNPEM, Brazilian Synchrotron Light Lab LNLS, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
[2] Agron Inst IAC, Ctr R&D Ecophysiol & Biophys, Lab Plant Physiol Coaracy M Franco, Campinas, SP - Brazil
[3] Univ Estadual Campinas, UNICAMP, Inst Biol, Dept Plant Biol, POB 6109, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
[4] Univ Sao Paulo ESALQ USP, Coll Agr Luiz de Queiroz, Dept Crop Sci, CP 09, BR-13418900 Piracicaba, SP - Brazil
[5] Paul Scherrer Inst, Villigen - Switzerland
[6] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Phys, POB 369, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil
[7] Westfahl Jr, Jr., Harry, Brazilian Ctr Res Energy & Mat CNPEM, Brazilian Synchrotron Light Lab LNLS, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 7
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 10, n. 1 APR 7 2020.
Citações Web of Science: 3
Resumo

Lignin is a heterogeneous aromatic polymer responsible for cell wall stiffness and protection from pathogen attack. However, lignin represents a bottleneck to biomass degradation due to its recalcitrance related to the natural cell wall resistance to release sugars for fermentation or further processing. A biological approach involving genetics and molecular biology was used to disrupt lignin pathway synthesis and decrease lignin deposition. Here, we imaged three-dimensional fragments of the petioles of wild type and C4H lignin mutant Arabidopsis thaliana plants by synchrotron cryoptychography. The three-dimensional images revealed the heterogeneity of vessels, parenchyma, and fibre cell wall morphologies, highlighting the relation between disturbed lignin deposition and vessel implosion (cell collapsing and obstruction of water flow). We introduce a new parameter to accurately define cell implosion conditions in plants, and we demonstrate how cryo-ptychographic X-ray computed tomography (cryo-PXCT) provides new insights for plant imaging in three dimensions to understand physiological processes. (AU)

Processo FAPESP: 16/24249-6 - Imagem por difração coerente aplicada a amostras biológicas: acesso à estrutura tridimensional interna de fibras vegetais sob diferentes pré-tratamentos
Beneficiário:Carla Cristina Polo
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
Processo FAPESP: 14/25964-5 - Dos monômeros às nanopartículas: investigação in situ da formação de nanopartículas de ouro em tempo real por técnicas síncrotron e de microscopia
Beneficiário:Florian Edouard Pierre Meneau
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores