Un semplice metodo di sessatura a secco per ottenere una sezione di resina di dimensioni intere e le sue applicazioni
Summary
Questa tecnica consente la preparazione rapida e semplice di una sezione di resina delle dimensioni di semi interi per l’osservazione e l’analisi di cellule, granuli di amido e corpi proteici in diverse regioni del seme.
Abstract
La morfologia, le dimensioni e la quantità di cellule, granuli di amido e corpi proteici nei semi determinano il peso e la qualità dei semi. Sono significativamente diversi tra le diverse regioni di seme. Per visualizzare chiaramente le morfologie delle cellule, dei granuli di amido e dei corpi proteici e analizzare quantitativamente i loro parametri morfologici con precisione, è necessaria la sezione delle dimensioni di un seme intero. Sebbene la sezione di paraffina delle dimensioni di un seme intero possa studiare l’accumulo di materiali di stoccaggio nei semi, è molto difficile analizzare quantitativamente i parametri morfologici delle cellule e dei materiali di stoccaggio a causa della bassa risoluzione della sezione spessa. La sottile sezione in resina ha un’alta risoluzione, ma il metodo di sessatura della resina di routine non è adatto a preparare l’intera sezione di semi maturi delle dimensioni di semi con un grande volume e un alto contenuto di amido. In questo studio, presentiamo un semplice metodo di sessatura a secco per preparare l’intera sezione di resina delle dimensioni di un seme. La tecnica può preparare le sezioni trasversali e longitudinali di semi interi di semi in via di sviluppo, maturi, germinati e cotti incorporati nella resina LR White, anche per semi di grandi dimensioni ad alto contenuto di amido. La sezione di dimensioni di semi interi può essere macchiata con illuminante fluorescente 28, iodio e Coomassie blu brillante R250 per mostrare specificamente la morfologia di cellule, granuli di amido e corpi proteici chiaramente, rispettivamente. L’immagine ottenuta può anche essere analizzata quantitativamente per mostrare i parametri morfologici di cellule, granuli di amido e corpi proteici in diverse regioni di seme.
Introduction
I semi vegetali contengono materiali di stoccaggio come amido e proteine e forniscono energia e nutrizione alle persone. La forma, le dimensioni e la quantità di materiali cellulari e di stoccaggio determinano il peso e la qualità dei semi. Le cellule e i materiali di stoccaggio in diverse regioni di seme hanno morfologie significativamente diverse, specialmente per alcune colture di cereali ad alto amilosio con inibizione dell’enzima di ramificazionedell’amidoIIb 1,2,3. Pertanto, è molto importante indagare le morfologie delle cellule e dei materiali di stoccaggio in diverse regioni di seme.
La sessatura della paraffina è un buon metodo per preparare la sezione di dimensioni di semi interi e può mostrare la struttura tissutale del seme e l’accumulo di materiale di stoccaggio indiverse regioni di seme 4,5,6. Tuttavia, le sezioni di paraffina di solito hanno uno spessore di 6-8 μm con bassa risoluzione; pertanto, è molto difficile osservare e analizzare quantitativamente la morfologia delle cellule e dei materiali di stoccaggio. Le sezioni in resina hanno solitamente uno spessore di 1-2 μm e un’alta risoluzione e sono molto adatte ad osservare e analizzare la morfologia dei materiali cellulari e distoccaggio 7. Tuttavia, il metodo di sessatura della resina di routine ha difficoltà a preparare l’intera sezione delle dimensioni di un seme, specialmente per i semi con un grande volume e un alto contenuto di amido; pertanto, non c’è modo di osservare e analizzare la morfologia delle cellule e dei materiali di stoccaggio in diverse regioni del seme. La resina LR White è una resina acrilica e presenta bassa viscosità e forte permeabilità, portando alle sue buone applicazioni nella preparazione della sezione di resina dei semi, in particolare per chicchi maturi di cereali ad alto volume e alto contenuto di amido. Inoltre, il campione incorporato nella resina LR White può essere colorato facilmente con molti coloranti chimici per mostrare chiaramente la morfologia delle cellule e dei materiali di stoccaggio al microscopio leggero o fluorescente7. Nel nostro precedente articolo, abbiamo segnalato un metodo di sessatura a secco per preparare le sezioni di cereali maturi delle dimensioni di semi interi incorporate nella resina LR White. Il metodo può anche preparare l’intera sezione delle dimensioni di semi di nocciolo di cereali in via di sviluppo, germinato e cotto8. La sezione ottenuta di dimensioni intere di semi ha molte applicazioni nell’osservazione e nell’analisi della micromorfologia, specialmente per visualizzare e analizzare quantitativamente chiaramente le differenze morfologiche delle cellule e dei materiali di stoccaggio in diverseregioni del seme 8,9.
Questa tecnica è appropriata per i ricercatori che vogliono osservare la microstruttura del tessuto e la forma e le dimensioni delle cellule, dei granuli di amido e dei corpi proteici in diverse regioni del seme utilizzando il microscopio leggero. Le immagini di sezioni di dimensioni intere macchiate appositamente per l’esposizione di cellule, granuli di amido e corpi proteici possono essere analizzate da software di analisi morfologica per misurare quantitativamente i parametri morfologici di cellule, granuli di amido e corpi proteici in diverse regioni di seme. Al fine di dimostrare l’applicabilità tecnica e le applicazioni di sezioni di dimensioni intere, abbiamo studiato i semi maturi di mais e colza e i chicchi di riso in via di sviluppo, germinati e cotti in questo studio. Il protocollo contiene quattro processi. Qui, usiamo il chicchi di mais maturo, che è il più difficile nella preparazione delle sezioni di dimensioni di semi interi a causa del grande volume e dell’alto contenuto di amido, come campione per mostrare i processi passo dopo passo.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le sementi sono la risorsa rinnovabile più importante per alimenti, foraggi e materie prime industriali e sono ricche di materiali di stoccaggio come amido e proteine. La morfologia e la quantità delle cellule e il contenuto e la configurazione dei materiali di stoccaggio influiscono sul peso e sulla qualità deisemi 7,12. Sebbene la tecnologia di stereologia e analisi delle immagini possa misurare le dimensioni e la quantità delle cellule in una regione tissu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
I finanziamenti sono stati forniti dalla National Natural Science Foundation of China (32071927), dal Talent Project dell’Università di Yangzhou e dallo sviluppo del programma accademico prioritario degli istituti di istruzione superiore di Jiangsu.
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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