Method Article

تطوير أجهزة موائع جزيئية لدراسة قدرة استطالة نصيحة زراعة الخلايا النباتية في المساحات الصغيرة للغاية

DOI:

10.3791/57262

⸱

May 22nd, 2018

 ,  ,  , 
1Division of Biological Science, Graduate School of Science, Nagoya University, 2Institute of Transformative Bio-Molecules (ITbM), Nagoya University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يمكننا وصف أسلوب التحقيق في القدرة على نصيحة زراعة الخلايا النباتية، بما في ذلك أنابيب حبوب اللقاح، وجذور الشعر، وموس بروتونيماتا، تمديد عبر الفجوات ضيقة للغاية (~ 1 ميكرومتر) في جهاز موائع جزيئية.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في فيفو، نصيحة زراعة الخلايا النباتية تحتاج إلى التغلب على سلسلة من الحواجز المادية؛ بيد أن الباحثين تفتقر إلى منهجية لتصور السلوك الخلوية في هذه الشروط التقييدية. لمعالجة هذه المسألة، وقد وضعنا دوائر النمو لنصيحة زراعة الخلايا النباتية التي تحتوي على سلسلة من الفجوات الضيقة، مايكرو ملفق (~ 1 ميكرومتر) في ركيزة بولي-ديميثيلسيلوكساني (PDMS). هذه مادة شفافة تسمح للمستخدم بمراقبة العمليات استطالة نصيحة في الخلايا الفردية أثناء الاختراق ميكروجاب بالوقت الفاصل بين التصوير. باستخدام هذا البرنامج التجريبي، لاحظنا التغييرات الشكلية في أنابيب اللقاح كما أنهم توغلوا في ميكروجاب. ألقينا القبض على خلايا الحيوانات المنوية في أنبوب اللقاح والتغيرات الدينامية في شكل نواة النباتي المسمى فلوريسسينتلي خلال هذه العملية. وعلاوة على ذلك، أثبتنا قدرة جذر الشعر وبروتونيماتا موس على اختراق الفجوة 1 ميكرومتر. يمكن استخدامها لدراسة كيف الفردية الخلايا تستجيب لمسافات مقيدة فعلياً هذا المنهاج في المختبر ويمكن أن يوفر رؤى آليات النمو تلميح.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بعد أن تنبت حبوب اللقاح على وصمة عار، تنتج كل الحبوب أنبوب اللقاح واحد يحمل الخلايا المنوية لخلية البويضة والخلية المركزية في أبل للتسميد مزدوجة. تمديد من خلال النمط أنابيب اللقاح وفي نهاية المطاف التوصل إلى ovule واسطة الاستشعار إشارات التوجيه متعددة على طول هذه الطريق1. أثناء الاستطالة، أنابيب اللقاح تواجه سلسلة من الحواجز المادية؛ المسار يحيل مليء بالخلايا، ويجب إدخال اللقاح أنابيب دقيقة فتح ميكروبيلار أبل للوصول إلى تلك المستهدفة (الشكل 1A)2. ولذلك، يجب أن يكون لديك أنابيب اللقاح القدرة على اختراق الحواجز المادية، مع التغاضي عن إجهاد ضاغطة من البيئة المحيطة بهم. الشعر الجذر هي نوع آخر من....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1-تلفيق ميكروديفيسي PDMS لدراسة نمو أنابيب اللقاح وموس بروتونيماتا

ملاحظة: استخدمنا أداة التصويرية مسكلس لإعداد قوالب PDMS على رقائق السليكون. يتم حذف التفاصيل المتعلقة بتشغيل النظام في هذه المخطوطة. قد تستعمل أيضا تقنية الطباعة التصويرية قياسي9 استخدام النبائط لإنشاء قوالب PDMS الموصوفة في هذه المخطوطة.

  1. من أجل 11 غ خليط البوليمر قبل PDMS (الاستومر قاعدة: علاج عامل بنسبة 10:1) إلى كل العفن 4 بوصة.
  2. ديغا العفن إعدادها في الخطوة 1، 1 لمدة 20 دقيقة في فراغ غرفة.
  3. وبعد علاج عند 65 درجة مئوية لمدة 90 دقيقة في فرن غير الحراري، قشر الطبقة PDMS قبالة العفن ولكمه ثقوب الوصول إلى القنوات فلويديك است....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كما هو موضح في الشكل 1، نصيحة زراعة الخلايا النباتية تواجه سلسلة من الحواجز المادية على طول على مسارات النمو في فيفو. تمكين موائع جزيئية في المختبر خلية ثقافة الأنظمة الأساسية المقدمة في هذه الدراسة الدراسة تنامي نصيحة عملية في ثلاثة أنواع من الخلايا النباتية (أنابيب حبوب اللقاح، وجذور الشعر، وبروتونيماتا موس) من خلال ثغرات اصطناعية 1 ميكرومتر (الشكل 3، الرقم 4و

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

العديد من الخطوات الهامة في البروتوكول يلزم اتباعها الضبط للحصول على النتائج المعروضة أعلاه. أولاً، السطوح PDMS الطبق أسفل طبقة والزجاج كلاهما يتعين علاجها بالبلازما لمدة كافية من الوقت قبل الربط. خلاف ذلك، قد فصل طبقة PDMS محلياً من سطح الزجاج بينما تعبر نصيحة زراعة الخلايا في ميكروجابس. آخر خطوة حاسمة في البروتوكول بروتونيماتا الشعر الجذر والمعايير الأمنية التنفيذية الدنيا من تعقيم ميكروديفيسي. عادة، جذر الشعر والخلايا بروتونيماتا موس بحاجة إلى مثقف في ميكروديفيسي أن يكون لبضعة أسابيع. دون تعقيم الجهاز، قد تزدهر الكائن.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب يعلن أن لديهم لا تضارب المصالح المالية.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ونحن نشكر تسوتسوي حاء ودال كوريهارا لتزويدنا بالنباتات المعدلة وراثيا، بما في ذلك خط ت. fournieriRPS5Ap::H2B-تدتوماتو وخط التمويل ألف-UBQ10pro::H2B-مكلوفير ، على التوالي. وأيد هذا العمل بالمعهد تحويلي بيو-الجزيئات جامعة ناغويا و "اليابان متقدمة شبكة علوم النبات". وقدمت الدعم المالي لهذا العمل بالمنح من اليابان وكالة العلوم والتكنولوجيا (منح المشروع ايراتو لا. JPMJER1004 ل T.H.)، معونات للبحث العلمي في مجالات مبتكرة (غ. JP16H06465 و JP16H06464 ل T.H.)، و "الجمعية اليابانية" لمعونة النهوض بالعلوم (JSPS) "البحوث الاستكشافية" الصعبة (منحة رقم 26600061 لنيويورك ومنحة رقم 25650075 و 15 ك 14542 Y.S.).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
شركة PDMSداو كورنينجSylgard184
Murashige & Skoog MediumWako Pure Chemical392-00591
MESDojindo345-01625
السكروزواكو بيور كيميكال196-00015
طبق زجاجي 50 ممزجاجيالقاع D210402
35 ممIwaki   ؛3971-035
شفرة جراحيةريشةرقم 11
لكم خزعة هاريسأحادي النواة
هلام نصائح تحميلBio-Bik124-R-204
مجهر مقلوبأوليمبوسIX83
CSU-W1يوكوجاوا الكهربائيةلا يوجد رقم كتالوج متاح لهذا المجهر
المخصصبرنامج تصوير MetaMorphالأجهزة الجزيئية
طبق زجاجي

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Higashiyama, T., Takeuchi, H. The Mechanism and Key Molecules Involved in Pollen Tube Guidance. Annu. Rev. Plant. Biol. 66, 393-413 (2015).
  2. Vogler, H., Shamsudhin, N., Nelson, B. J., Grossniklaus, U. Measuring cytomechanical forces on growing pollen tubes. Pollen Tip Growth. Obermeyer, G., Feijó, J. , Springer. 65-85 (2017).....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Microfluidic DevicesTip Growing Plant CellsPollen TubesRoot HairsMoss ProtonemataPDMS SubstrateMicrogap PenetrationTime Lapse ImagingFluorescent LabelingCell Deformation

Related Articles