Un método de seccionamiento simple y seco para obtener la sección de resina de tamaño de semilla completa y sus aplicaciones
Summary
Esta técnica permite la preparación rápida y sencilla de la sección de resina de tamaño de semilla entera para la observación y análisis de células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos en diferentes regiones de la semilla.
Abstract
La morfología, el tamaño y la cantidad de células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos en semillas determinan el peso y la calidad de las semillas. Son significativamente diferentes entre las diferentes regiones de semillas. Con el fin de ver claramente las morfologías de las células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos, y analizar cuantitativamente sus parámetros morfológicos con precisión, se necesita la sección de tamaño de semilla completa. Aunque la sección de parafina de tamaño de semilla entera puede investigar la acumulación de materiales de almacenamiento en semillas, es muy difícil analizar cuantitativamente los parámetros morfológicos de las células y materiales de almacenamiento debido a la baja resolución de la sección gruesa. La sección de resina delgada tiene alta resolución, pero el método de seccionamiento rutinario de resina no es adecuado para preparar la sección de tamaño de semilla entera de semillas maduras con un gran volumen y alto contenido de almidón. En este estudio, presentamos un método de seccionamiento seco simple para preparar la sección de resina de tamaño de semilla completa. La técnica puede preparar las secciones transversales y longitudinales de tamaño integral de semillas en desarrollo, maduras, germinadas y cocidas incrustadas en resina LR White, incluso para semillas grandes con alto contenido de almidón. La sección de tamaño de semilla entera se puede teñir con brillo fluorescente 28, yodo y Coomassie azul brillante R250 para exhibir específicamente la morfología de células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos claramente, respectivamente. La imagen obtenida también se puede analizar cuantitativamente para mostrar los parámetros morfológicos de las células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos en diferentes regiones de semillas.
Introduction
Las semillas vegetales contienen materiales de almacenamiento como almidón y proteínas y proporcionan energía y nutrición a las personas. La forma, el tamaño y la cantidad de los materiales celulares y de almacenamiento determinan el peso y la calidad de las semillas. Las células y materiales de almacenamiento en diferentes regiones de semillas tienen morfologías significativamente diferentes, especialmente para algunos cultivos de cereales de alta amilasa con inhibición de la enzima ramificada de almidón IIb1,2,3. Por lo tanto, es muy importante investigar las morfologías de las células y materiales de almacenamiento en diferentes regiones de semillas.
El seccionamiento de parafina es un buen método para preparar la sección de tamaño de semilla entera y puede exhibir la estructura tisular de la semilla y la acumulación de material de almacenamiento en diferentes regiones desemillas 4,5,6. Sin embargo, las secciones de parafina suelen tener un espesor de 6-8 m con baja resolución; por lo tanto, es muy difícil observar claramente y analizar cuantitativamente la morfología de los materiales celulares y de almacenamiento. Las secciones de resina suelen tener un espesor de 1-2 m y una alta resolución y son muy adecuadas para observar y analizar la morfología de los materiales celulares y de almacenamiento7. Sin embargo, el método de seccionamiento rutinario de resina tiene dificultades para preparar la sección de tamaño de semilla completa, especialmente para semillas con un gran volumen y alto contenido de almidón; por lo tanto, no hay manera de observar y analizar la morfología de las células y materiales de almacenamiento en diferentes regiones de la semilla. La resina LR White es una resina acrílica y exhibe baja viscosidad y fuerte permeabilidad, lo que lleva a sus buenas aplicaciones en la preparación de la sección de resina de semillas, especialmente para granos maduros de cereales con gran volumen y alto contenido de almidón. Además, la muestra incrustada en resina LR White se puede teñir fácilmente con muchos tintes químicos para exhibir claramente la morfología de las células y materiales de almacenamiento bajo el microscopio ligero o fluorescente7. En nuestro artículo anterior, hemos reportado un método de seccionamiento seco para preparar las secciones de tamaño de semilla entera de granos de cereales maduros incrustados en resina LR White. El método también puede preparar la sección de tamaño de semilla entera del grano de cereales en desarrollo, germinado y cocido8. La sección obtenida de tamaño de semilla entera tiene muchas aplicaciones en la observación y análisis de micromorfología, especialmente para ver y analizar cuantitativamente las diferencias morfológicas de los materiales celulares y de almacenamiento en diferentes regiones desemillas 8,9.
Esta técnica es adecuada para los investigadores que desean observar la microestructura del tejido y la forma y el tamaño de las células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos en diferentes regiones de semillas utilizando microscopio de luz. Las imágenes de secciones de tamaño de semilla entera teñidas específicamente para exhibir células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos pueden ser analizadas por un software de análisis morfológico para medir cuantitativamente los parámetros morfológicos de células, gránulos de almidón y cuerpos proteicos en diferentes regiones de semillas. Con el fin de demostrar la aplicabilidad técnica y las aplicaciones de sección de tamaño integral, hemos investigado las semillas maduras de maíz y colza y los granos de arroz en desarrollo, germinados y cocidos en este estudio. El protocolo contiene cuatro procesos. Aquí, utilizamos el grano de maíz maduro, que es el más difícil en la preparación de las secciones de tamaño de semilla entera debido al gran volumen y alto contenido de almidón, como una muestra para exhibir los procesos paso a paso.
Protocol
Representative Results
Discussion
Las semillas son el recurso renovable más importante para alimentos, forraje y materia prima industrial, y son ricas en materiales de almacenamiento como el almidón y las proteínas. La morfología y cantidad de células y el contenido y configuración de los materiales de almacenamiento afectan al peso y la calidad de las semillas7,12. Aunque la estareología y la tecnología de análisis de imágenes pueden medir el tamaño y la cantidad de células en una re…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La financiación fue proporcionada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (32071927), el Proyecto de Talento de la Universidad de Yangzhou y el Desarrollo del Programa Académico Prioritario de las Instituciones de Educación Superior de 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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