Arabidopsis ve Medicago'nun kök sistem mimarisini (RSA) incelemek için basit laboratuvar araçları kullanıyoruz. Fideler ağ üzerinde hidroponik olarak yetiştirilir ve RSA'yı ortaya çıkarmak için bir sanat fırçası kullanılarak yayılır. Görüntüler tarama veya yüksek çözünürlüklü bir kamera kullanılarak alınır, daha sonra özellikleri haritalamak için ImageJ ile analiz edilir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bitki kök sistemi mimari özelliklerini haritalamak için basit bir protokol
Bu makalede
Özet
Özet
Bitki kök sistemi mimarisi (RSA) geliştirme hakkında kapsamlı bilgi, besin kullanım verimliliğini artırmak ve mahsul çeşidinin çevresel zorluklara karşı toleransını artırmak için kritik öneme sahiptir. Hidroponik sistemin kurulması, plantlet büyümesi, RSA yayılımı ve görüntüleme için deneysel bir protokol sunulmaktadır. Yaklaşım, polikarbonat kamalarla desteklenen polipropilen ağ içeren macenta kutu tabanlı bir hidroponik sistem kullandı. Deneysel ortamlar, çeşitli besin (fosfat [Pi]) kaynağı altında plantletlerin RSA'sının değerlendirilmesiyle örneklendirilmiştir. Sistem, Arabidopsis'in RSA'sını incelemek için kuruldu, ancak Medicago sativa (Yonca) gibi diğer bitkileri incelemek için kolayca uyarlanabilir. Arabidopsis thaliana (Col-0) plantletleri bu araştırmada RSA bitkisini anlamak için bir örnek olarak kullanılmıştır. Tohumlar, etanol ve seyreltilmiş ticari ağartıcı muamelesi yapılarak yüzey sterilize edilir ve tabakalaşma için 4 ° C'de tutulur. Tohumlar çimlenir ve polikarbonat kamalarla desteklenen bir polipropilen ağ üzerinde sıvı bir yarım MS ortamında yetiştirilir. Fideletler, istenen sayıda gün boyunca standart büyüme koşulları altında yetiştirilir, ağdan yavaşça toplanır ve su içeren agar plakalarına batırılır. Plantletlerin her kök sistemi, yuvarlak bir sanat fırçası yardımıyla su dolu plakaya yavaşça yayılır. Bu Petri plakaları, RSA özelliklerini belgelemek için yüksek çözünürlükte fotoğraflanır veya taranır. Birincil kök, yanal kökler ve dallanma bölgesi gibi kök özellikleri, serbestçe kullanılabilen ImageJ yazılımı kullanılarak ölçülür. Bu çalışma, kontrollü çevresel ortamlarda bitki kök özelliklerini ölçmek için teknikler sunmaktadır. (1) bitki yavrularının nasıl yetiştirileceğini ve kök örneklerinin nasıl toplanacağını ve yayılacağını, (2) yayılmış RSA örneklerinin resimlerini nasıl elde edeceğinizi, (3) görüntüleri nasıl yakalayacağımızı ve (4) kök özniteliklerini ölçmek için görüntü analiz yazılımının nasıl kullanılacağını tartışıyoruz. Mevcut yöntemin avantajı, RSA özelliklerinin çok yönlü, kolay ve verimli bir şekilde ölçülmesidir.
Giriş
Yeraltında bulunan kök sistem mimarisi (RSA), bitki büyümesi ve verimliliği için hayati bir organdır 1,2,3. Embriyonik aşamadan sonra, bitkiler en önemli morfolojik değişikliklerine uğrarlar. Köklerin toprakta yetişme şekli, bitki parçalarının toprak üzerindeki büyümesini büyük ölçüde etkiler. Kök büyümesi çimlenmede ilk adımdır. Mevcut farklı besin maddelerine benzersiz bir şekilde yanıt verdiği için bilgilendirici bir özelliktir 1,2,3,4. RSA, yüks....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Tüm protokol, Şekil 1'de şematik olarak özetlenmiştir ve plantletlerin kök sistem mimarisini (RSA) ortaya çıkarmada yer alan tüm temel adımları göstermektedir. Protokol adımları aşağıda ayrıntılı olarak verilmiştir:
1. Arabidopsis tohum yüzeyi sterilizasyonu
- Küçük bir kepçe (yaklaşık 100 tohum = yaklaşık 2.5 mg) tohumu bir mikrofüj tüpüne aktarın ve oda sıcaklığında (RT) damıtılmış suda 30 dakika bekletin. Tüm bu prosedür aseptik durumda gerçekleştirilir.
- Tohum içeren mikrofüj tüpünü 500 x g'de 5 saniye boyunca kısaca santrifüjleyin, tohumların yerleşmesini sağlamak....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Kök sistem mimarisinin (RSA) farklı morfometrik özellikleri basit laboratuvar araçları kullanılarak ölçülür ve adımlar Şekil 1'de şematik olarak gösterilmiştir. Hidroponik kurulumun ayrıntıları, protokolün RSA'yı ölçmedeki potansiyelini göstermektedir (Şekil 1 ve Şekil 2).
Jelleştirici ajanlarda gözlenen farklılıklar göz önüne alındığında, tüm çalışmaları yürütmek için hidroponik bir yetiştirme sistemi ku.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu çalışma, RSA'nın basit laboratuvar ekipmanlarını kullanarak haritalandırıldığını göstermiştir. Bu yöntemi kullanarak, fenotipik değişiklikler rafine seviyede kaydedilir. Bu stratejinin yararı, sürgün kısmının asla medya ile temas etmemesidir, bu nedenle plantletlerin fenotipi orijinaldir. Bu yöntem, protokolde açıklandığı gibi plantlet yetiştirmek için bir hidroponik sistem kurmayı içerir. Daha sonra, her plantlet bozulmadan çıkarılır ve agar dolu bir Petri plakasına yerleştirilir. Kök sisteminin daha sonra bir sanat .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Teşekkürler
Bu araştırmayı desteklediği için ABD Tarım Bakanlığı'na (Grant 58-6406-1-017) teşekkür ederiz. Ayrıca, WKU Biyoteknoloji Merkezi, Western Kentucky Üniversitesi, Bowling Green, KY, ABD ve CSIR Merkezi Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Enstitüsü, Lucknow, Hindistan'a enstrüman olanakları ve desteği sağladığı için teşekkür ederiz (CSIR CIMAP el yazması iletişim no. CIMAP/PUB/2022/103). SS, Saint Joseph Üniversitesi, Philadelphia, ABD'den gelen mali desteği kabul eder.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Arabidospsis thaliana (Col 0) | Lehle Seeds | WT-02 | Columbia (Col-0**, işaretleyici yok)* |
| Sanat fırçaları | Amazon veya başka bir satıcı | Suluboya yuvarlak fırça boyutu no. 14 (8 mm), 16 (9,5 mm), 18 (12 mm) ve 20 (14,2 mm) | |
| Dijital kameralı otomatik mikroskop | Leica Microsystems | LAS sürüm 4.12.0, Leica Microsystems | |
| Imaging | Software ImageJ | ImageJ V 1.8.0 | |
| Eflatun kutu GA-7 | Fisher Scientific | 50-255-176 | |
| Medicago sativa | Johnny'nin Tohumları | ||
| Petri plakası (150 mm x 15 mm) | USA Scientific | 8609-0215 | 150 mm x 15 mm PS Petri Kabı (https://www.usascientific.com) |
| Fotoğraf makinesi | Cannon veya Nikon | Makro modunda herhangi bir yüksek mega pikselli (inç başına en az 12 mega piksel) kamera | |
| Plant-Agar | Sigma-Aldrich | A3301 | Agargel Bitki doku kültürü için uygun |
| Polikarbonat Levhalar | Amazon | 1 mm & nbsp; kalın | |
| Polipropilen Mesh | Amazon | Gözenek boyutu 250 & mikro; M, 500 ve mikro; m ve 1000 &mikro; m | |
| Tarayıcı | Epson | Epson Perfection V700 Fotoğraf (600 dpi'de tarayın) |
Kaynaklar
- Shukla, D., Rinehart, C. A., Sahi, S. V. Comprehensive study of excess phosphate response reveals ethylene mediated signaling that negatively regulates plant growth and development. Scientific Reports. 7 (1), 3074(2017).
- Rellán-Álvarez, R., Lobet, G., Dinneny, J. R.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
