Flavonoid distribution in tissues of Phillyrea latifolia L. leaves as estimated by microspectrofluorometry and multispectral fluorescence microimaging (Articolo in rivista)

Type

• Articolo in rivista (Classe)
• Prodotto della ricerca (Classe)

Label

• Flavonoid distribution in tissues of Phillyrea latifolia L. leaves as estimated by microspectrofluorometry and multispectral fluorescence microimaging (Articolo in rivista) (literal)

Anno

• 2002-01-01T00:00:00+01:00 (literal)

Alternative label

• Agati G., Galardi C., Gravano E., Romani A., Tattini M. (2002)
  Flavonoid distribution in tissues of Phillyrea latifolia L. leaves as estimated by microspectrofluorometry and multispectral fluorescence microimaging
  in Photochemistry and photobiology
  (literal)

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• Agati G., Galardi C., Gravano E., Romani A., Tattini M. (literal)

Pagina inizio

• 350 (literal)

Pagina fine

• 360 (literal)

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• Il lavoro è stato pubblicato nella rivista ufficiale dell’American Society for Photobiology, cioè Photochemistry & Photobiology, il giornale leader nel settore della Fotobiologia con un impact factor compreso tra 2.4 e 2.7 nel periodo 2001-2003. I risultati della ricerca sono stati inoltre ripresi da una autorevolissima rivista americana di divulgazione nel settore della biofotonica (Biophotonics International) nel Dicembre 2002, in un articolo dal titolo “Fluorescence microscopy and spectral analysis reveal UV defense in plants”. La ricerca in oggetto è classicamente interdisciplinare, poiché concerne aspetti di fisiologia vegetale (meccanismi di risposta alla radiazione solare) e botanica (analisi morfo-anatomica) integrati con discipline quali la chimica-analitica (identificazione di metaboliti secondari) e biofisica (analisi di fluorescenza multispettrale). (literal)

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• 76 (literal)

Rivista

• Photochemistry and photobiology (Rivista)

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• Sviluppo di nuove tecniche di microscopia di fluorescenza per la localizzazione e la stima semiquantitativa di metaboliti secondari in differenti tessuti fogliari di piante sottoposte ad eccesso di radiazione luminosa. Tali innovative tecniche di microscopia ottica consentono lo studio delle relazioni tra localizzazione e funzione biologica di fenilpropanoidi, e in particolare di flavonoidi. I principali obiettivi raggiunti da questo studio risultano essere i seguenti : 1) implementazione delle comuni tecniche di microscopia di fluorescenza attraverso l’analisi diretta dello spettro di fluorescenza di differenti tessuti piuttosto che della immagine ricostruita del tessuto attraverso il classico RGB mode 2) deconvoluzione degli spettri di fluorescenza come metodo per la stima semi-quantitativa della distribuzione di differenti classi di sostanze in tessuti specifici 3) correlazione tra analisi quali-quantitativa di differenti metaboliti a livello di intero organo e contributo alle caratteristiche di fluorescenza relative 4) valutazione del ruolo funzionale di differenti classi di metaboliti nei meccanismi integrati di risposta ad eccesso di radiazione solare in specie ad elevata complessità morfologica ed anatomica. E’ questo un originale contributo riferibile alla disciplina nota come “bio-imaging”, che trova larga applicazione nel settore della biologia vegetale, ma scarsamente a quello della biologia vegetale. (literal)

Note

• ISI Web of Science (WOS) (literal)

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• 1 CNR, 2 Uni Firenze (literal)

Titolo

• Flavonoid distribution in tissues of Phillyrea latifolia L. leaves as estimated by microspectrofluorometry and multispectral fluorescence microimaging (literal)

Abstract

• A new method for detecting the tissue-specific distribution of flavonoids has been developed by coupling microspectrofluorometry and multispectral fluorescence microimaging techniques. Fluorescence responses of cross sections taken from 1 year old Phillyrea latifolia leaves exposed to full (sun leaves) or 15% (shade leaves) solar radiation in a coastal area of Southern Tuscany were analyzed. Fluorescence spectra of different tissue layers, each normalized at its fluorescence maximum, that were stained or not stained with Naturstoff Reagent A (in ethanol), under excitation with UV light (lexc = 365 nm) or blue light (lexc = 436 nm) were recorded. The shape of fluorescence spectra of tissue layers from shade and sun leaves differed only under UV excitation. The fluorescence of stained cross sections from sun and shade leaves as well as from different layers of sun leaves received a markedly different contribution from the blue (470 nm) and the yellow-red (580 nm) wavebands. Such changes in tissue fluorescence signatures were related to light-induced changes of extractable caffeic acid derivatives and flavonoid glycosides, namely quercetin 3-O-rutinoside and luteolin 7-O-glucoside. Wall-bound phenolics, i.e. hydroxycinnamic acids (p-coumaric, ferulic and caffeic acid) and flavonoids (apigenin and luteolin derivatives), did not substantially differ between sun and shade leaves. A Gaussian deconvolution analysis of fluorescence spectra was subsequently performed to estimate the contribution of flavonoids (emitting at 600 nm, F600 [red fluorescence contribution = signal integrated over a Gaussian band centered at about 600 nm]) relative to the tissue fluorescence (Ftot [total fluorescence = signal integrated over the whole fluorescence spectrum]). The F600/Ftot ratios sharply differed between analogous tissues of sun and shade leaves, as well as among tissue layers within each leaf type. A highly resolved picture of the tissue flavonoid distribution was finally provided through a fluorescence microimaging technique by acquiring fluorescence images at the blue (fluorescence at about 470 nm [F470]) and yellow-red (fluorescence at about 580 nm [F580]) wavelengths and correcting the F580 image for the contribution of non-flavonoids to the fluorescence at 580 nm. Monochrome images were elaborated by adequate computing functions to visualize the exclusive accumulation of flavonoids in different layers of P. latifolia leaves. Our data show that in shade leaves flavonoids almost exclusively occurred in the adaxial epidermal layer. In sun leaves flavonoids largely accumulated in the adaxial epidermal and sub-epidermal cells and followed a steep gradient passing from adaxial epidermis to the inner spongy layers. Flavonoids also largely occurred in the abaxial epidermal cells and constituted the exclusive class of phenylpropanoids synthesized by the cells of glandular trichomes. The proposed method also allowed for the discrimination of the relative abundance of hydroxycinnamic derivatives and flavonoids in different layers of P. latifolia leaves. (literal)

Prodotto di

• Institute of applied physics \"Nello Carrara\" (IFAC) (Istituto)

Autore CNR

• GIOVANNI AGATI (Unità di personale interno)
• MASSIMILIANO TATTINI (Persona)

Insieme di parole chiave

• Parole chiave di "Flavonoid distribution in tissues of Phillyrea latifolia L. leaves as estimated by microspectrofluorometry and multispectral fluorescence microimaging" (Insieme di parole chiave)

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Autore CNR di

• GIOVANNI AGATI (Unità di personale interno)
• MASSIMILIANO TATTINI (Persona)

Prodotto

• Institute of applied physics \"Nello Carrara\" (IFAC) (Istituto)

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• Photochemistry and photobiology (Rivista)

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