LeafJ: البرنامج المساعد ليماغيج نصف الآلي ورقة قياس الشكل
Summary
مظاهرة للطرق الرئيسية لارتفاع قياسات أوراق الإنتاجية. ويمكن استخدام هذه الأساليب لتسريع phenotyping أوراق النبات عند دراسة العديد من المسوخ أو النباتات فحص أوراق النمط الظاهري خلاف ذلك.
Abstract
عالية الإنتاجية phenotyping (phenomics) هو أداة قوية لربط الجينات لوظائفها (انظر 1 مشاركة الأمثلة الحديثة و2-4). يترك هي الجهاز الضوئي الأولية، وحجمها وشكلها تختلف تنمويا وبيئيا داخل المصنع. لهذه الأسباب دراسات مورفولوجية على ورقة تتطلب قياس معلمات متعددة من أوراق عديدة، والتي تتم من قبل أفضل شبه الآلي أدوات phenomics 5،6. الظل هو المظلة جديلة البيئية المهمة التي تؤثر على بنية النبات وتاريخ حياة؛ والتي تسمى مجتمعة مجموعة من الردود على تجنب متلازمة الظل (SAS) 7. بين استجابات SAS، الظل الناجمة استطالة سويقات ورقة والتغيرات في المنطقة هي شفرة مفيدة بشكل خاص حيث مؤشرات 8. حتى الآن، يمكن لبرامج الشكل ورقة (مثل SHAPE 9، الصفيحة 10، LeafAnalyzer 11، LEAFPROCESSOR 12) قياس الخطوط العريضة الأوراق وتصنيف الأشكال ورقةولكن لا يمكن إخراج طول سويقات. عدم وجود أنظمة قياس على نطاق واسع من أعناق الأوراق وتحول دون النهج phenomics للبحث SAS. في هذه الورقة، ونحن وصف البرنامج المساعد يماغيج وضعت حديثا، ودعا LeafJ، والتي يمكن قياس طول سويقات بسرعة والمعلمات رقة شفرة للل arabidopsis thaliana نموذج المصنع. لأوراق المطلوبة العرضية التي التصحيح اليدوي للحدود شفرة سويقات / نبات كنا قرص تعمل باللمس. علاوة على ذلك، شكل الخلية ورقة أرقام خلية ورقة من المحددات الهامة لحجم ورقة 13. منفصلة عن LeafJ نقدم أيضا على بروتوكول لاستخدام لوحة تعمل باللمس لقياس شكل الخلية والمساحة والحجم. لا يقتصر لدينا نظام قياس سمة ورقة لتجنب الظل والبحوث من شأنها أن تعجل من المسوخ phenotyping أوراق العديد من النباتات والفحص من قبل phenotyping ورقة.
Protocol
Representative Results
Discussion
لدينا "LeafJ" البرنامج المساعد تمكن من قياس طول سويقات شبه تلقائيا، وزيادة الإنتاجية ما يقرب من 6 مرات خلال قياس دليل. طول سويقات هو مؤشر هام من SAS وأيضا معلما من ظواهر أخرى، مثل مقاومة الإغراق والنمو hyponastic 17. ولذلك قد يكون من المفيد هذا البرنامج المساعد لمجموع…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
كتب بواسطة LeafJ JNM بينما كان في اجازة في مختبر الدكتور كاثرين بولارد في المعاهد جلادستون.
وأيد هذا العمل من خلال منحة من مؤسسة العلوم الوطنية (عدد المنح IOS-0923752).
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | |
| far-red light LED | Orbitec | custom made | |
| transparency | IKON | HSCA/5 | |
| scanner | Epson | Epson Perfection V700 PHOTO | |
| Image J | NIH | http://rsbweb.nih.gov/ij/ | |
| LeafJ | custom | http://www.openwetware.org/wiki/Maloof_Lab | |
| Air Display | Avatron Software Inc. | http://avatron.com/ | |
| iPad2 | Apple Inc. | http://www.apple.com/ |
Riferimenti
- Furbank, R. T., Tester, M. Phenomics–technologies to relieve the phenotyping bottleneck. Trends Plant Sci. 16, 635-644 (2011).
- Berger, B., Parent, B., Tester, M. High-throughput shoot imaging to study drought responses. J. Exp. Bot. 61, 3519-3528 (2010).
- Borevitz, J. O. Natural genetic variation for growth and development revealed by high-throughput phenotyping in Arabidopsis thaliana. G3 (Bethesda). 2, 29-34 (2012).
- Albrecht, D. R., Bargmann, C. I. High-content behavioral analysis of Caenorhabditis elegans in precise spatiotemporal chemical environments. Nat. Methods. 8, 599-605 (2011).
- Chitwood, D. H., et al. Native environment modulates leaf size and response to simulated foliar shade across wild tomato species. PLoS ONE. 7, e29570 (2012).
- Chitwood, D. H., et al. The developmental trajectory of leaflet morphology in wild tomato species. Plant Physiol. 158, 1230-1240 (2012).
- Casal, J. J. Shade Avoidance. The Arabidopsis Book. , e0157 (2012).
- Smith, H., Kendrick, R. E., Kronenberg, G. H. M. . Photomorphogenesis in Plants. , 377-416 (1994).
- Iwata, H., Ukai, Y. SHAPE: a computer program package for quantitative evaluation of biological shapes based on elliptic Fourier descriptors. J. Hered. 93, 384-385 (2002).
- Bylesjo, M., et al. LAMINA: a tool for rapid quantification of leaf size and shape parameters. BMC Plant Biol. 8, 82 (2008).
- Weight, C., Parnham, D., Waites, R. LeafAnalyser: a computational method for rapid and large-scale analyses of leaf shape variation. Plant J. 53, 578-586 (2008).
- Backhaus, A., et al. LEAFPROCESSOR: a new leaf phenotyping tool using contour bending energy and shape cluster analysis. New Phytol. 187, 251-261 (2010).
- Tsukaya, H. Mechanisms of Leaf-shape determination. Annual Review of Plant Biology. 57, 477-496 (2006).
- Abramoff, M. D., Magalhaes, P. J., Ram, S. J. Image Processing with ImageJ. Biophotonics International. 11, 36-42 (2004).
- Horiguchi, G., Fujikura, U., Ferjani, A., Ishikawa, N., Tsukaya, H. Large-scale histological analysis of leaf mutants using two simple leaf observation methods: identification of novel genetic pathways governing the size and shape of leaves. Plant. J. 48, 638-644 (2006).
- Horiguchi, G., Ferjani, A., Fujikura, U., Tsukaya, H. Coordination of cell proliferation and cell expansion in the control of leaf size in Arabidopsis thaliana. J. Plant. Res. 119, 37-42 (2006).
- Pierik, R., de Wit, M., Voesenek, L. A. C. J. Growth-mediated stress escape: convergence of signal transduction pathways activated upon exposure to two different environmental stresses. New. Phytol. 189, 122-134 (2011).
