Abstract Background and Aims Cell walls of the peri-endodermis, a layer adjacent to the endodermis in alpine pennycress (Noccaea caerulescens) roots, form C-shaped peri-endodermal thickenings (PETs). Despite its specific position close to the endodermis, the assumed similarity of PETs to phi thickenings in many other species, and the fact that N. caerulescens is a well-studied heavy-metal-hyperaccumulating plant, the PET as a root trait is still not understood. Methods Here, we characterized PET cell walls by histochemical techniques, Raman spectroscopy, immunolabelling and electron microscopy. Moreover, a role of PETs in solute transport was tested and compared with Arabidopsis thaliana plants, which do not form PETs in roots. Key Results Cell walls with PETs have a structured relief mainly composed of cellulose and lignin. Suberin, typical of endodermal cells, is missing but pectins are present on the inner surface of the PET. Penetrating dyes are not able to cross PETs either by the apoplasmic or the symplasmic pathway, and a significantly higher content of metals is found in root tissues outside of PETs than in innermost tissues. Conclusions Based on their development and chemical composition, PETs are different from the endodermis and closely resemble phi thickenings. Contrarily, the different structure and dye impermeability of PETs, not known in the case of phi thickenings, point to an additional barrier function which makes the peri-endodermis with PETs a unique and rare layer.

中文翻译：

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对内胚层周围增厚的结构和某些功能方面的新见解，蓝桉根中的特定层

摘要 背景和目的 内胚层周围的细胞壁形成 C 形内胚层周围增厚 (PET)，这是与高山五味子 (Noccaea caerulescens) 根中的内皮层相邻的一层。尽管它的特定位置靠近内皮层，假设 PET 与许多其他物种中的 phi 增厚相似，并且 N. caerulescens 是一种经过充分研究的重金属超积累植物，但作为根性状的 PET 仍然不是明白了。方法在这里，我们通过组织化学技术、拉曼光谱、免疫标记和电子显微镜表征了 PET 细胞壁。此外，测试了 PET 在溶质运输中的作用，并与拟南芥植物进行了比较，后者不会在根中形成 PET。主要结果 带有 PET 的细胞壁具有主要由纤维素和木质素组成的结构化浮雕。苏贝林，典型的内胚层细胞缺失，但果胶存在于 PET 的内表面。渗透染料不能通过质外质或共质途径穿过 PET，并且在 PET 外部的根组织中发现的金属含量明显高于最内部组织。结论 基于它们的发育和化学成分，PET 不同于内皮层并且非常类似于 phi 增厚。相反，PET 的不同结构和染料不渗透性（在 phi 增厚的情况下未知）表明具有额外的屏障功能，这使得具有 PE​​T 的内胚层周围成为独特且稀有的层。PET 外的根组织中的金属含量明显高于最内层组织。结论 基于它们的发育和化学成分，PET 不同于内皮层并且非常类似于 phi 增厚。相反，PET 的不同结构和染料不渗透性（在 phi 增厚的情况下未知）表明具有额外的屏障功能，这使得具有 PE​​T 的内胚层周围成为独特且稀有的层。PET 外的根组织中的金属含量明显高于最内层组织。结论 基于它们的发育和化学成分，PET 不同于内皮层并且非常类似于 phi 增厚。相反，PET 的不同结构和染料不渗透性（在 phi 增厚的情况下未知）表明具有额外的屏障功能，这使得具有 PE​​T 的内胚层周围成为独特且稀有的层。