別の植物種から茎頂の共焦点のライブ イメージング
Summary
このプロトコルは、live イメージをおよび共焦点レーザー顕微鏡を使用して別の植物種から茎頂を分析する方法を示します。
Abstract
保存された茎細胞の貯蔵所としてシュート頂端分裂組織 (SAM) 関数は、蛹の開発中にほぼすべての地上組織を生成します。活動と Sam の形態撮影アーキテクチャ、サイズおよび生殖器官と最も重要なことは, 子実収量の数などの重要な農業形質を決定します。ここでは、レーザー共焦点顕微鏡による表面の形態との異なる種から生きている Sam の内部細胞構造を分析するための詳しいプロトコルを提供します。内で高解像度三次元 (3 D) 画像の取得にサンプル準備から全体の手順を行うことができます最短で 20 分。このプロトコルが花房 Sam モデル種も異なる作物から植物の分裂組織との開発を検討するシンプルかつ強力なツールを提供するだけではなく勉強のため高効率であることを示す別の植物種に分裂。
Introduction
植物の分裂組織は未分化の幹細胞のプールが含まれています、植物器官の成長と開発1を継続的に支えます。蛹の開発中に植物のほぼすべての地上組織は、シュート頂端分裂組織 (SAM) から派生します。作物は、活動と SAM とその派生の花分裂のサイズは撮影アーキテクチャ、フルーツの生産および子実収量など多くの農業形質にしっかりと関連付けられます。たとえば、トマト、拡大のサムは、撮影と花房の分岐の増加そしてこうして、余分な花とフルーツの臓器2生成結果。トウモロコシ、SAM のサイズの増加は、高い種子数と収量3,4に します。大豆、分裂組織不確定性は撮影アーキテクチャと密接に関連しています、5をもたらします。
どちらが大きく分裂組織研究を提供し、高度な組織切片染色走査電子顕微鏡 (SEM)6など、いくつかの異なる方法によって特徴付けられる形態と Sam の解剖学断面図または Sam の三次元 (3 D) サーフェイス ビュー。ただし、どちらの方法も時間がかかり、データ集録サンプル準備からいくつかの実験手順を含む、これらのメソッドは、主に固定サンプルに依存します。レーザー走査型共焦点顕微鏡法の最近の進歩は、これらの制限を克服しているし、細胞構造と植物組織や臓器の7,のための8の発達過程を調査するための強力なツールを提供してくれる。物理的な組織ではなく光学セクショニング、共焦点顕微鏡により一連の z スタック画像やサンプル画像解析ソフトウェアの後続の 3次元再構成のコレクション。
ここでは、両方の内部を調査するための効率的な手順について述べるし、異なる生活 SAMs の表面構造解析植物種の共焦点レーザー顕微鏡、可能性のあるすべての実験的達成するために研究者を可能にするを使用してプロセス内で最短で 20 分。ライブの共焦点イメージングシロイヌナズナ花房 Sam9,10、11,12,13,14のための他の公開メソッドとは異なる 15とシロイヌナズナの花12,13、ここでこのプロトコルがモデル動物だけでなく植物のシュートの花房分裂だけでなく勉強のため高効率であることを示すトマトや大豆など、さまざまな作物から頂。このメソッドは、トランスジェニック蛍光マーカーに依存しないし、可能性のある多くの異なる種や品種から撮影分裂の研究に適用できます。さらに、簡易画像処理表示および 3 D ビューで異なる Sam を分析するための手順を紹介します。一緒に取られて、この単純な方法は構造とモデル生物や作物から分裂の発達過程の理解を深める研究を促進します。
Protocol
Representative Results
Discussion
ここで、モデル植物の栄養生長と生殖段階で分裂組織規制の研究に新しい道を開くマイナーな変更と異なる植物から茎頂の研究に適用できる単純なイメージング法を説明し、作物。SEM と組織学的染色法と対照をなしてこのプロトコルはサーフェス ビューと労働集約的なサンプルの固定および/または組織の断面の手順を必要とせず、Sam の内部細胞構造を明らかに助けることができます。この…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
レーザー走査型共焦点顕微鏡へのアクセス、テクニカル サポート、著者はパーデュー大学 Bindley サイエンス センター イメージング施設を認めるし、著者アンディ シャバー パーデュー Bindley イメージング施設からの助けに感謝します。この活動は、インディアナ州の農業と農村開発をサポートするための資金調達 AgSEED 交差点の一部としてパデュー大学によって賄われていた。
Materials
| Agar Phyto | Dot Scientific Inc. | DSA20300-1000 | |
| Agarose | Dot Scientific Inc. | AGLE-500 | |
| Forceps | ROBOZ | RS-4955 | Dumont #5SF Super Fine Forceps Inox Tip Size .025 X .005mm, for dissecting shoot apices. |
| LSM 880 Upright Confocal Microscope | Zeiss | ||
| Murashige & Skoog MS medium | Dot Scientific Inc. | DSM10200-50 | |
| Plan APO 20x/1.1 water dipping lens | Zeiss | ||
| Plastic petri dishes 100 mm X 15 mm | CELLTREAT Scientific Products | 229694 | Use as making MS plates |
| Plastic petri dishes60 mm X 15 | CELLTREAT Scientific Products | 229665 | Use as imaging dishes |
| Propagation Mix | Sungro Horticulture | ||
| Propidium iodide | Acros Organics | 440300250 | 1 mg/mL solution in water, to stain the cell walls |
| Razor blade | PERSONNA | 62-0179 | For cutting shoot apex from plants |
| Stereomicroscope | Nikon | SMZ1000 | |
| Tissue | VWR | 82003-820 | |
| Zen black | Zeiss | Image acquisition software |
References
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