يختلف تكوين جدار الخلية النباتية بين أنواع الأنسجة ويمكن أن يشمل اللجنين والسليلوز والهيميسليلوز والبكتين. تم تطوير تقنيات تلوين مختلفة لتصور الاختلافات على مستوى نوع الخلية. هذه الورقة عبارة عن مجموعة من تقنيات تلطيخ جدار الخلية شائعة الاستخدام.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
يختلف تكوين جدار الخلية النباتية بين أنواع الأنسجة ويمكن أن يشمل اللجنين والسليلوز والهيميسليلوز والبكتين. تم تطوير تقنيات تلوين مختلفة لتصور الاختلافات على مستوى نوع الخلية. هذه الورقة عبارة عن مجموعة من تقنيات تلطيخ جدار الخلية شائعة الاستخدام.
Arabidopsis thaliana هو كائن حي نموذجي يستخدم بشكل شائع لفهم العمليات الخلوية المختلفة في النباتات ومعالجتها ، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في دراسة تكوين جدار الخلية الثانوي. يحدث ترسب جدار الخلية الثانوي بعد وضع جدار الخلية الأساسي ، وهي عملية يتم تنفيذها حصريا بواسطة خلايا متخصصة مثل تلك التي تشكل أنسجة الأوعية الدموية والألياف. تتكون معظم جدران الخلايا الثانوية من السليلوز (40-50٪) والهيميسليلوز (25-30٪) واللجنين (20-30٪). تم عزل العديد من الطفرات التي تؤثر على التخليق الحيوي لجدار الخلية الثانوي ، وقد تظهر الطفرات المقابلة أو لا تظهر تغيرات واضحة في التركيب الكيميائي الحيوي أو الأنماط الظاهرية المرئية حيث يمكن إخفاء هذه الطفرات من خلال الاستجابات التعويضية. تم استخدام إجراءات التلوين تاريخيا لإظهار الاختلافات على أساس خلوي. هذه الأساليب هي وسائل تحليلية مرئية حصرية. ومع ذلك ، فإن دورها في التحليل السريع والنقدي له أهمية كبيرة. الكونغو الأحمر والأبيض الكالكوفلوري هي بقع تستخدم للكشف عن السكريات ، بينما يشيع استخدام Mäule و phloroglucinol لتحديد الاختلافات في اللجنين ، ويستخدم التولودين الأزرق O لصبغة السكريات واللجنين بشكل تفاضلي. يمكن أن تشكل التقنيات التي تبدو بسيطة للتقسيم والتلوين والتصوير تحديا للمبتدئين. بدءا من تحضير العينة باستخدام نموذج A. thaliana ، توضح هذه الدراسة بالتفصيل بروتوكولات مجموعة متنوعة من منهجيات التلوين التي يمكن تنفيذها بسهولة لمراقبة تنظيم الخلايا والأنسجة في جدران الخلايا الثانوية للنباتات.
جدار الخلية النباتية يحمل مجموعة كبيرة من المعلومات ضمن مختلف مكوناته: اللجنين، السليلوز، hemicelluloses (الزيلان، glucuronoxylan، xyloglucan، arabinoxylan، الربط المختلطة جلوكان، أو glucomannan)، والبكتين. توفير التقنيات النسيجية الإشارات البصرية الهامة في دراسة الاختلافات داخل جدران الخلايا الثانوية في المستويات التنظيمية والخلوية. تم تطوير تقنيات النسيجية المختلفة ويمكن العثور عليها في الأدب، ولكن يمكن لهذه التقنيات أن يكون تحديا للمبتدئين وتستغرق وقتا طويلا لأن بروتوكولات مفصلة جدا مع تعليمات بسيطة ونادرا ما تكون مرئية إذا كان متوفرا من أي وقت مضى. الهدف من هذه الدراسة هو تقديم الإرشادات البسيطة لتقنيات تلطيخ النسيجية للحصول على صور عالية الجودة.
باجتزاء الأنسجة الجذعية هي الخطوة الأولى في التصور من جدران الخلايا والأشكال الخلية. على الرغم من المقاطع ومن ناحية القص غير مكلفة وتستغرق وقتا أقل للتحضير، واستخدام vibratome يقدم الاتساق وتعطي صور عالية الجودة. باستخدام vibratome يسمح إنتاج أفضل نوعية البيانات عن طريق توليد أقسام حتى مع نفس السمك، مما يساعد على إنتاج صور حادة ويقلل بشكل ملحوظ من خطر ينتج عنها اختلافات دقيقة بين العينات التي من شأنها أن يكون سبب ذلك ببساطة عن طريق إعداد عينة سيئة. يمكن باستخدام راتنجات لإصلاح العينات الطازجة يكون تحديا للمبتدئين ويمكن أن تكون لا تزال تستغرق وقتا طويلا حتى بالنسبة للخبراء عندما يحتاج تحليلا ينبغي القيام به بسرعة. بالإضافة إلى ذلك، يصبح من المستحيل لقياس أي نشاط بيولوجي مع العينة عندما تم تضمين ذلك في الراتنج. أسلوب واحد بسيط هو أن توظف الاغاروز والعفن محلية الصنع هي مفيدة لتضمين الأنسجة الجذعية، ويمكن أيضا أن تستخدم في تطبيقات أخرى تتطلب تشريح الأنسجة الرخوة. بالمقارنة مع تضمين العينات في الراتنج، وهذا الأسلوب له ميزة الحفاظ على الأنسجة على قيد الحياة والحد من التلاعب العينة. باجتزاء الأنسجة عن طريق vibratome هو دقيق للغاية ويولد homogenأقسام الأوس، والتي، اعتمادا على الهدف من الدراسة، ومن ثم يمكن استخدامها مع العديد من التقنيات تلطيخ مختلفة.
أبسط الطرق لتصور اللجنين والمواد العطرية الأخرى تستخدم الأشعة فوق البنفسجية (UV) ضوء. الإثارة من الجزيئات العطرية مقرها من قبل ضوء الأشعة فوق البنفسجية هي تقنية قديمة، ولكنها لا تزال واحدة من أسرع النهج لرؤية اللجنين. ومع ذلك، والتصور للأشعة فوق البنفسجية هو في الواقع ليست مثالية للكشف عن اللجنين لضوء الأشعة فوق البنفسجية سوف تثير العطرية الأخرى. يتكون اللجنين في المقام الأول من ثلاث كتل بناء، وmonolignols (الكحول hydroxycinnamyl: الكحول coniferyl والكحول sinapyl، وف coumaryl الكحول) 1-3. يمكن فلوروغلوسين صمة عار توفر أدلة على مدى cinnamaldehydes الموجودة في الخشب والألياف والأنسجة القصبة الهوائية 4. فلوروغلوسين يعد مؤشرا جيدا من cinnamaldehydes العامة ويمكن التفريق بين cinnamaldehydes والعطرية الأخرى. ويمكن الكشف عن الكحول مونومرات sinapylومتمايزة عن طريق استخدام مولي وصمة عار. طولويدين يا الأزرق هو صبغة متعدد الألوان، ولديه القدرة وصمة عار عناصر مختلفة من جدار الخلية في ألوان مختلفة 5،6 بالتالي. الاستخدام الرئيسي للطولويدين يا الأزرق هو للكشف عن البكتين واللجنين 5،6. ميزة استخدام طولويدين يا الأزرق هو أن العديد من عناصر جدار الخلية يمكن تصور في خطوة واحدة. كلا calcofluor الأبيض والكونغو الحمراء هي سهلة للعمل مع، ويمكن استخدامها لتصور السليلوز. Calcofluor البقع البيضاء السليلوز، callose، وغيرها من β جلوكان غير استبداله أو استبداله ضعيفة 6-9، في حين الكونغو البقع الحمراء مباشرة إلى β (1 → 4) جلوكان وبشكل خاص لالسيليلوز 10،11. الهدف من هذه الدراسة هو تقديم الإرشادات البسيطة لاستخدام التقنيات تلطيخ المذكورة أعلاه للحصول على صور عالية الجودة من A. ينبع thaliana.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. الجذعية تضمينها
2. الجذعية باجتزاء
3. مجهر الكاميرا وإعدادات التصوير
4. الأشعة فوق البنفسجية ومشرق الميدان التصوير
5. فلوروغلوسين-حمض الهيدروكلوريك (يزنر) يلطخ 12
6. MAULE تلطيخ 13،14
7. الكونغو الأحمر يلطخ 11،15
8. Calcofluor الأبيض تلطيخ 9
9. طولويدين بلوه يا تلطيخ 16،17
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وقف تضمين وباجتزاء:
استخدام قالب من البلاستيك محلية الصنع لتضمين ينبع في 7٪ الاغاروز ثبت أن تكون سريعة وسهلة (الشكل 1). شطري (A و B؛ الشكل 1) من النظام قارورة جزءا لا يتجزأ من جعلها بسيطة لاطلاق سراح بسهولة الجذعية جزءا لا يتجزأ من الاغاروز كما الاغاروز لا التمسك أجزاء القارورة التي هي خاملة، والحفاظ على نظام نظيفة. قارورة يمكن إعادة استخدامها عدة مرات لسنوات. راحة تخزين الجذعية جزءا لا يتجزأ أيضا يجعل الخطوات المقبلة أسهل. من أجل إنقاذ في ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتستخدم على نطاق واسع أقسام الجذعية A. thaliana لدراسة تنظيم الخلايا في جدار الخلية والثانوية لدراسة نوعيا الاختلافات بين نوع البرية والنباتات المعدلة وراثيا. التقنيات المستخدمة عادة لباجتزاء العينات هي قطع اليد المباشر؛ أو عندما هي جزء لا يتجزأ العينات في الاغاروز أو تثبيتي، باجتزاء يمكن القيام به مع vibratome أو مبضع للفحص المجهري. وعلى النقيض من القطع من جهة، ومشاركة اثنين تسمح الحد من مخاطر ينتج عنها اختلافات دقيقة بين العينات التي من شأنها أن يكون سبب ذلك ببساطة عن ط...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي صراعات مالية للكشف عنها.
نحن ممتنون لسابين رسل للمساعدة التحرير. وكان هذا العمل جزءا من معهد الطاقة الحيوية المشتركة وزارة الطاقة (http://www.jbei.org) بدعم من وزارة الطاقة الأميركية، مكتب العلوم ومكتب بحوث البيولوجية والبيئية، من خلال عقد DE-AC02-05CH11231 بين لورانس بيركلي مختبر الوطني ووزارة الطاقة الأميركية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Agarose | EMD | MERC2125 | رقم CAS: 9012-36-6 |
| Phloroglucinol | Sigma | P 3502 | 1،3،5-trihydroxybenzene [رقم CAS: 108-73-6] |
| حمض الهيدروكلوريك | EMD | HX0603-75 | رقم CAS: 7647-01-0 |
| هيدروكسيد الأمونيوم | EMD | AX1303-6 | رقم CAS: 1336-21-6 |
| توليدين بلو أو | سيجما | T3260 | كلوريد بلوتين, كلوريد التلونيوم [رقم سجل المستخلصات الكيميائية 92-31-9] |
| برمنجنات البوتاسيوم | سيجما | 223468 | رقم سجل المستخلصات الكيميائية 7722-64-7 |
| الإيثانول 190 دليل | KOPTEC | V1401 | رقم CAS: 64-17-5 |
| الكونغو الأحمر | سيجما | C6277 | ثنائي الصوديوم 3،3'- [[1،1'-ثنائي الفينيل] -4،4'-diylbis (azo)] مكرر (4-أمينوأفثالين 1-سلفونات) [رقم سجل المستخلصات الكيميائية 573-58-0] |
| منير الفلورسنت 28 / كالكوفلور صبغة بيضاء | Sigma | F3543 ؛ | 4،4'-مكرر [[4-[مكرر (2-هيدروكسي إيثيل) أمينو] -6-أنيلينو-1،3،5-تريازين-2-يل] أمينو] ستيلبين -2،2 '-حمض ديسولفونيك [رقم سجل المستخلصات الكيميائي 4404-43-7] |
| Vibratome | Leica | Leica تهتز شفرة microtome VT1000S | http://www.leicabiosystems.com/products/sectioning/vibrating-blade-microtomes/details/product/leica-vt1000-s/ |
| Razor | American Safety الحلاقة شركة البند | # 60-0139-0000 | شفرة مزدوجة الحواف من الفولاذ المقاوم للصدأ (Personna Super) |
| الطرد المركزي الدقيقة ذات الغطاء اللولبي (2 مل) VWR | 16466-044 | ||
| أنابيب الطرد المركزي الدقيقة (0.6 مل) | Axygen Scientific | MCT-060-C | |
| Mitt | Bel-Art | 380000000 | SCIENCEWARE حامي اليد الساخنة ميت |
| لاصق المناديل | اللاصقة تيد بيلا | 10033 | مخزن في 4 درجات ؛ C أو 20 درجة ؛ C لمدة 3 أشهر أو أكثر تخزين |
| ميكروويف | باناسونيك | NN-SD762S | PELCO Pro CA 44 لاصق مناديل فوري ؛ |
| كاميرا مع رقاقة CCD مع عدم وجود مصراع ميكانيكي | كاميرا ملونة عالية السرعة Hamamatsu | C4742-95 | |
| QImaging | MicroPublisher 5.0 RTV | ||
| كاميرا البرمجيات | الأجهزة الجزيئية | MetaMorph الإصدار 7.7.0.0 | |
| تخيل التحليل | أدوبي | فوتوشوب CS4 | |
| ذات غطاء صغير ، مربعة ، رقم 1 | VWR | 48366-067 | 22 × 22 مم (7/8 × 7/8 بوصة) - نظارات الغطاء مقاومة للتآكل وسميكة ومسطحة بشكل موحد. السماكة رقم 1 من 0.13 إلى 0.17 مم. |
| مايكرو بلوري ، 1 مم | VWR | 48312-003 | 75 × 25 مم - 1 مم |
| تغليف بارافيلم M | Alcan | BRNDPM998 | |
| TX2 مكعب مرشح | Leica | 11513851 / 11513885 | مرشح يستخدم لتحليل الكونغو الأحمر مع تمرير نطاق 560/40. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.