Eine einfache Trockenschnittmethode zum Erhalt von Vollkornharzund und ihren Anwendungen
Summary
Diese Technik ermöglicht die schnelle und einfache Herstellung von Vollkornharzabschnitten für die Beobachtung und Analyse von Zellen, Stärkegranulaten und Proteinkörpern in verschiedenen Bereichen des Saatguts.
Abstract
Die Morphologie, Größe und Quantität der Zellen, Stärkegranulate und Proteinkörper im Saatgut bestimmen das Gewicht und die Qualität des Saatguts. Sie unterscheiden sich zwischen den verschiedenen Saatgutregionen erheblich. Um die Morphologien von Zellen, Stärkegranulaten und Proteinkörpern klar zu betrachten und ihre Morphologieparameter quantitativ genau zu analysieren, wird der Abschnitt in vollwertiger Größe benötigt. Obwohl die Paraffin-Sektion in vollsamen Größe die Ansammlung von Lagermaterialien in Samen untersuchen kann, ist es aufgrund der geringen Auflösung des dicken Abschnitts sehr schwierig, die morphologischen Parameter von Zellen und Speichermaterialien quantitativ zu analysieren. Der dünne Harzabschnitt hat eine hohe Auflösung, aber die routinemäßige Harzschnittmethode ist nicht geeignet, den vollwertigen Abschnitt aus reifen Samen mit einem großen Volumen und hohem Stärkegehalt vorzubereiten. In dieser Studie stellen wir eine einfache Trockenschnittmethode zur Vorbereitung des gesamten Harzabschnitts vor. Die Technik kann die kreuz- und längsförmigen Ganzkernabschnitte von sich entwickelnden, reifen, gekeimten und gekochten Samen, die in LR White Harz eingebettet sind, auch für große Samen mit hohem Stärkegehalt vorbereiten. Der ganzaggroße Abschnitt kann mit fluoreszierendem Aufheller 28, Jod und Coomassie brillantblaur R250 gefärbt werden, um speziell die Morphologie von Zellen, Stärkegranulaten und Proteinkörpern deutlich zu zeigen. Das erhaltene Bild kann auch quantitativ analysiert werden, um die morphologischen Parameter von Zellen, Stärkegranulaten und Proteinkörpern in verschiedenen Samenregionen zu zeigen.
Introduction
Pflanzensamen enthalten Lagermaterialien wie Stärke und Protein und liefern Energie und Nahrung für die Menschen. Form, Größe und Menge der Zell- und Lagermaterialien bestimmen das Gewicht und die Qualität des Saatguts. Die Zellen und Speichermaterialien in verschiedenen Samenregionen haben signifikant unterschiedliche Morphologien, insbesondere für einige hochamylose Getreidepflanzen mit Hemmung des Stärkeverzweigungsenzyms IIb1,2,3. Daher ist es sehr wichtig, die Morphologien von Zellen und Lagermaterialien in verschiedenen Samenregionen zu untersuchen.
Paraffinschnitt ist eine gute Methode, um den ganzwertigen Abschnitt vorzubereiten und kann die Gewebestruktur des Saatguts und die Ansammlung von Lagermaterial in verschiedenen Regionen des Saatguts4,5,6aufweisen. Die Paraffinabschnitte haben jedoch in der Regel eine Dicke von 6-8 m mit geringer Auflösung; Daher ist es sehr schwierig, die Morphologie von Zell- und Speichermaterialien klar zu beobachten und quantitativ zu analysieren. Die Harzprofile haben in der Regel eine Dicke von 1-2 m und eine hohe Auflösung und eignen sich sehr gut, um die Morphologie von Zell- und Lagermaterialien zu beobachten und zu analysieren7. Die routinemäßige Harzschnittmethode hat jedoch Schwierigkeiten bei der Vorbereitung des Abschnitts in voller Saatgröße, insbesondere für Samen mit einem großen Volumen und hohem Stärkegehalt; somit gibt es keine Möglichkeit, die Morphologie von Zellen und Lagermaterialien in verschiedenen Bereichen des Saatguts zu beobachten und zu analysieren. LR White Harz ist ein Acrylharz und weist eine geringe Viskosität und starke Durchlässigkeit auf, was zu seinen guten Anwendungen bei der Herstellung des Harzabschnitts von Samen führt, insbesondere für Getreidereife Kerne mit großem Volumen und hohem Stärkegehalt. Darüber hinaus kann die in LR White Resin eingebettete Probe leicht mit vielen chemischen Farbstoffen gefärbt werden, um die Morphologie von Zellen und Speichermaterialien unter Licht- oder Fluoreszenzmikroskop deutlich zu zeigen7. In unserem vorherigen Papier haben wir über eine Trockenschnittmethode zur Herstellung der in LR White Harz eingebetteten Abschnitte von reifen Getreidekernen berichtet. Die Methode kann auch den vollwertigen Abschnitt des entwickelnden, gekeimten und gekochten Getreidekerns8vorbereiten. Der erhaltene Abschnitt im Ganzensaathat hat viele Anwendungen in der Mikromorphologiebeobachtung und -analyse, insbesondere zur übersichtlichen Betrachtung und quantitativen Analyse der morphologischen Unterschiede von Zell- und Speichermaterialien in verschiedenen Samenregionen8,9.
Diese Technik eignet sich für Forscher, die die Mikrostruktur des Gewebes und die Form und Größe von Zellen, Stärkegranulaten und Proteinkörpern in verschiedenen Samenregionen mit Hilfe des Lichtmikroskops beobachten möchten. Die Bilder von Abschnitten in Vollkorngröße, die speziell für die Ausstellung von Zellen, Stärkegranulaten und Proteinkörpern gebeizt wurden, können mit einer Morphologie-Analysesoftware analysiert werden, um die morphologischen Parameter von Zellen, Stärkegranulaten und Proteinkörpern in verschiedenen Samenregionen quantitativ zu messen. Um die technische Anwendbarkeit und die Anwendung von Ganzsaat-Abschnitten zu demonstrieren, haben wir in dieser Studie die reifen Samen von Mais und Ölraps sowie die sich entwickelnden, gekeimten und gekochten Reiskerne untersucht. Das Protokoll enthält vier Prozesse. Hier verwenden wir reifen Maiskern, der aufgrund des großen Volumens und des hohen Stärkegehalts am schwierigsten bei der Vorbereitung der ganzaatigen Abschnitte ist, als Beispiel, um die Prozesse Schritt für Schritt auszustellen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Samen sind die wichtigste erneuerbare Ressource für Lebensmittel, Futter und industrielle Rohstoffe und sind reich an Lagermaterialien wie Stärke und Protein. Die Morphologie und Quantität der Zellen sowie der Inhalt und die Konfiguration der Lagermaterialien beeinflussen das Gewicht und die Qualität der Samen7,12. Obwohl die Stereologie- und Bildanalysetechnologie die Größe und Quantität der Zellen in einer Geweberegion messen kann, fehlen sie in viel…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Finanzierung wurde von der National Natural Science Foundation of China (32071927), dem TalentProjekt der Yangzhou University und dem Priority Academic Program Development der Jiangsu Higher Education Institutions bereitgestellt.
Materials
| Acetic acid | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A501931 | |
| Compact glass staining jar (5-Place) | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | E678013 | |
| Coomassie brilliant blue R-250 | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A100472 | |
| Coverslip | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | F518211 | |
| Double-sided blade | Gillette Shanghai Co., Ltd. | 74-S | |
| Ethanol absolute | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A500737 | |
| Flattening table | Leica | HI1220 | |
| Fluorescence microscope | Olympus | BX60 | |
| Fluorescent brightener 28 | Sigma-Aldrich | 910090 | |
| Glass strips | Leica | 840031 | |
| Glutaraldehyde 50% solution in water | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A600875 | |
| Glycerol | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A600232 | |
| Iodine | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A500538 | |
| Isopropanol | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A507048 | |
| Light microscope | Olympus | BX53 | |
| LR White resin | Agar Scientific | AGR1281A | |
| Oven | Shanghai Jing Hong Laboratory Instrument Co.,Ltd. | 9023A | |
| Potassium iodide | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A100512 | |
| Slide | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | F518101 | |
| Tweezers | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | F519022 | |
| Sodium phosphate dibasic dodecahydrate | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A607793 | |
| Sodium phosphate monobasic dihydrate | Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd. | A502805 | |
| Ultramicrotome | Leica | EM UC7 |
References
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