Name: Ein arbeitssparendes und wiederholbares Touch-Force Signaling Mutant Screen Protocol zur Untersuchung der Thigmomorphogenese einer Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-06T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 8 s
Description: Lernen Sie ein automatisiertes Touch-Force-Protokoll zur Untersuchung der Thigmomorphogenese bei Arabidopsis thaliana. Diese Methode nutzt robotische Arme mit Haarbürsten für reproduzierbare mechanische Reize.

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Diese Studie wurde durch folgende Stipendien unterstützt: 31370315, 31570187, 31870231 (National Science Foundation of China), 16100318, 661613, 16101114, 16103615, 16103817, AoE/M-403/16 (RGC von Hongkong). Die Autoren danken Ju Feng Precision and Automation Technology Limited (Shenzhen, China) für ihr Angebot mehrerer Schaltpläne, die in Abbildung 1dargestellt sind.
Die Autoren danken auch S. K. Cheung und W. C. Lee für ihren Beitrag zur Entwicklung der Touch-Force-Lademaschine.

1. Saatgutzubereitung
HINWEIS: Arabidopsis Samen sowohl wildartigen Typs (Col-0) als auch mkk1 und mkk2 Verlust-der-Funktion-Mutanten verwendet wurden aus dem Arabidopsis Biological Resource Center (ABRC, https://www.arabidopsis.org, Columbus, OH) gekauft.
<ol><li>Berechnen Sie, wie viele Pflanzenindividuen jedes Genotyps für eine zuverlässige statistische Analyse verwendet werden. Bereiten Sie eine ausreichende Anzahl von Samen basierend auf der Keimrate jeder Linie vor, in der Regel 4-5 mal mehr als das, was für ein Experiment benötigt wird. Stellen Sie sicher, dass genügend gesunde und gleichmäßig esized Pflanzen für den Touch-Response-Assay verwendet werden können. Nach diesem Protokoll werden 300-500 Samen pro Genotyp in der Regel verwendet, um 80-90 Pflanzen ähnlicher Größe zu produzieren.</li>
	<li>Samen in kaltes Wasser eintauchen und in 4 °C (mit Aluminiumfolie bedeckt, um sie im Dunkeln zu halten) für die Samenimbibition aufbewahren. Säen Sie die Samen 5-7 Tage nach der Imbibition.</li>
</ol>2. Pflanzenwachstum
<ol><li>Wählen Sie den geeigneten Boden für das Pflanzenwachstum (siehe Materialtabelle). Große Klumpen vermeiden und homogen mischen.</li>
	<li>Bereiten Sie 24 Kunststoffbecher vor: die Haltekapazität beträgt 207 ml und der obere Felgendurchmesser beträgt 7,4 cm. Bohren Sie drei runde Löcher an der Unterseite eines Bechers für Bewässerungszwecke.</li>
	<li>Füllen Sie diese Plastikbecher mit dem gemischten Boden. Lassen Sie den Boden bis zu 1-2 cm höher als der Becherrand anhäufen und glätten Sie die Oberfläche des gestapelten Bodens weich.</li>
	<li>Übertragen Sie 24 Tassen in ein Kunststofffach (21 Zoll x 10,8 Zoll x 2,5 Zoll) und legen Sie das Fach unter konstanten Lichtbedingungen (siehe unten).</li>
	<li>Fügen Sie 2,5 L Wasser in jede Schale zwei Stunden vor der Aussaat. Lassen Sie den Boden das Wasser aus Löchern an den Böden der Tassen zu absorbieren und warten, bis die Oberfläche des Bodens auf den Becherrandniveau fallen.</li>
	<li>3-4 Samen in einen einzigen Punkt säen und 4 gleichmäßig verteilte Flecken innerhalb einer Tasse.</li>
	<li>Legen Sie eine transparente Kunststoffabdeckung über jedes Tablett und lassen Sie die Samen für eine Woche keimen. Entfernen Sie dann die Abdeckung und lassen Sie sämlinge für eine weitere Woche wachsen.</li>
	<li>Entfernen Sie zusätzliche Pflanzen durch Ausdünnung und halten Sie 4 Pflanzenpersonen ähnlicher Größe in jeder Tasse 9-10 Tage nach der Aussaat.</li>
	<li>Bewässern Sie Pflanzen mit 1,5 l Wasser jeden zweiten Tag nach dem Keimen der Samen.</li>
</ol>3. Wachstumszustand
<ol><li>Stellen Sie die Temperatur der Wachstumskammer auf 23,5 °C und die Luftfeuchtigkeit zwischen 35 und 45 % ein.</li>
	<li>Stellen Sie die Lichtintensität zwischen 180 und 240 -e-2s-1 (gemessen mit dem Forschungsradiometer IL 1700, International Light)14ein. Die photosynthetische aktive Strahlung liegt zwischen 90 und 120 .E-2s-1.</li>
	<li>Stellen Sie den Lichtzustand auf 24 h konstant ein.</li>
</ol>4. Der Bau einer Touch-Force-Lademaschine
HINWEIS: Diese Roboter-Haar-Touch-Force-Lademaschine (Modell K1) wurde entwickelt, um sowohl für die Berührungskraftsignalisierung Mutantensiebung und Pflanzenthigmomorphogenese Erzeugung zu dienen (Abbildung 1, Abbildung 2).
<ol><li>Vorinstallationsmodule (demontierbar, Abbildung 1C)<ol>
<li>Installieren Sie zwei Schiebeblöcke (I) und einen 57 Schrittmotor (II) auf das X/Y-Achsenführungs-Schienenmodul (III/V).</li>
		<li>Installieren Sie zwei Schiebeblöcke (I) auf den X/Y-Achsen-Hilfsträger (IV/VI).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Einbau weiterer mechanischer Teile (Abbildung 1C)<ol>
<li>Fixieren Sie das X-Achsen-Führungs-Schienenmodul (III) und den X-Achsen-Hilfsträger (IV) durch Zusammenbau von zwei Anschlussplatten (VII) an jedem Ende der Führungsschiene.</li>
		<li>Fixieren Sie das Y-Achsen-Führungs-Schienenmodul (V) auf den Rücken von zwei Gleitblöcken (X-Achse) in einer Kreuzungsposition, indem Sie zwei Anschlussplatten (VIII) dazwischen montieren.</li>
		<li>Befestigen Sie den Y-Achsen-Hilfsträger (VI) auf dem Dorsal der beiden anderen Gleitblöcke (X-Achse) in einer Kreuzungsposition, indem Sie zwei Anschlussplatten (VIII) dazwischen montieren.</li>
		<li>Montieren Sie den Halter der Roboterarme (IX) auf der Vorderseite von zwei Gleitblöcken (Y-Achse) in einer Kreuzungsposition mit einer Anschlussplatte (Abbildung 2A).</li>
		<li>Montieren Sie 4 Haarbürsten (X) auf Roboterarme (IX) mit Klemmen (Abbildung 2B).</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Touch-Force Lademaschineneinstellung
HINWEIS: Alle Steuernden, um die Touch-Maschine Model K1 in fett formatierter Schrift unten einzustellen, sind im Bedienfeld (Abbildung2F)dargestellt.
<ol><li>Installieren Sie Touch Haarbürsten auf die Roboterarme. Verwenden Sie ein 330 mm langes Stahllineal als Halter, um eine Schicht menschlichen Haares (3.600-4.600 Haare/Pinsel) gleichmäßig zu fixieren. Die Länge der Haare ist 126 mm (Abbildung 1C).</li>
	<li>Fixieren Sie diese Stahllineale mit zwei Metallklemmen auf die Roboterarme.</li>
	<li>Legen Sie zuerst die Höhe der Maschinenarme entlang der vertikalen Bemaßung (Y-Achse) fest. Drücken Sie Jog F+, um die Roboterarme und -bürsten zu erhöhen und zu jog R- zu senken. Lassen Sie die Spitze der Haarbürsten 0,5 cm niedriger als die Tassenfelge. Drücken Sie den ZERO-Satz. Führen Sie die Maschine 1-2 Zyklen vor, um sicherzustellen, dass alle Pflanzenpersonen berührt werden. Passen Sie die Bürsten und Haarspitzen während der gesamten Berührungszeit jeden Tag auf die gleiche Höhe an und kalibrieren Sie sie.</li>
	<li>Verwenden Sie eine elektronische Waage, um die Berührungskraft (vertikale Belastung) zu messen und den Berührungskraftpegel bei 1-2 mN14zu halten.</li>
	<li>Legen Sie die Startposition von Maschinenarmen entlang der horizontalen Bemaßung (X-Achse) manuell fest. Lassen Sie die Haarbürsten am Rand jedes Tabletts hängen und stellen Sie sicher, dass keine Pflanze berührt wird, bevor das berührende Experiment beginnt. Drücken Sie Jog F+/Jog R-, um den Maschinenarm nach und nach horizontal zu bewegen, um die Startposition einzustellen.</li>
	<li>Stellen Sie den Wanderabstand der Haarbürste in der horizontalen Dimension (X-Achse) auf 365 mm ein, indem Sie die Travel-Taste drücken. Press Inc. F+/Inc. R- um die Maschinenarme zu bewegen, um eine volle Fahrstrecke zu erhalten und sicherzustellen, dass alle behandelten Pflanzen während des gesamten Berührungsexperiments berührt werden.</li>
	<li>Stellen Sie die Bewegungsgeschwindigkeit entlang der X-Achse der Maschinenarme auf 5.000 mm/min ein, indem Sie die Auto Speed-Taste drücken. Halten Sie die gleiche Bewegungsgeschwindigkeit während des gesamten berührenden Experiments.</li>
	<li>Stellen Sie die Touch-Zeit auf 20 Versuche ein, indem Sie die Minor Cycle-Taste drücken. Behalten Sie während des gesamten Berührensexperiments die gleiche Anzahl von Berührungen pro Runde bei. HINWEIS: Ein Kleiner Zyklus entspricht zwei Verfahrstrecken, was bedeutet, dass sich Maschinenarme von der Startposition zur Endposition und dann zurück zur Startposition bewegen. Ein kleiner Zyklus erzeugt zwei Berührungen. Haarbürsten berühren Pflanzen 40 Mal innerhalb von 20 Versuchen (2 Berührungen x 20 Versuche = 40 Berührungen). Der 40-Touch ist als eine Runde Touch-Force-Beladung definiert.</li>
	<li>Stellen Sie das Wiederholungsintervall der Touch-Runde auf 480 min pro Tag ein, indem Sie die Taste Hauptperiode drücken. Halten Sie die gleiche Frequenz von Berührungsrunden während eines ganzen berührenden Experiments. HINWEIS: Dies ermöglicht Haarbürsten, Pflanzen für 3 Runden pro Tag zu berühren, und die Intervallzeit zwischen jeder Runde beträgt 480 min (8 h). Die angezeigte blaue Zahl steht für die Intervallzeit jeder Touch-Runde. Die Maschine startet automatisch eine neue Touch-Runde, wenn sich der Countdown unten (rote Zahl) auf 0000 dreht.</li>
	<li>Stellen Sie den Hauptzyklus auf 12 Versuche ein, was bedeutet, dass die Maschine Anlagen für 12 Runden innerhalb eines Zeitraums von 4 Tagen automatisch berührt. Diese Einstellung von 12 Versuchen wird verwendet, um menschliches Versagen beim Überspringen eines Berührenstages zu vermeiden.</li>
	<li>Drücken Sie die Starttaste, um das voreingestellte Programm zu initiieren. Die Touch-Maschine Des Model K1 führt die Touchkraft-Beladung automatisch entsprechend den Einstellungen durch.</li>
</ol>6. Physiologische Datenerfassung und -analyse
<ol><li>
Tage bis zum Bolzen: Zeichnen Sie den Bolzentag jeder Pflanze einzeln in einem berührenden Experiment auf. Schrauben ist ein Symbol dafür, dass eine Pflanze ihre Wachstumsphase von der vegetativen Phase zur Fortpflanzungsphase ändert. In Arabidopsis ist der Verschraubungstag definiert als die Anzahl der Tage, die von einer Pflanze verwendet werden, um ihren ersten Blütenstandstamm in der Länge von 1 cm zu erreichen. HINWEIS: Unter der oben beschriebenen Wachstumsbedingung beginnt das Verschrauben von Wildpflanzen normalerweise 19 bis 23 Tage nach der Aussaat des Saatguts und endet bei 28-32 Tagen.</li>
	<li>
Rosette Radius: Messen Sie den Abstand vom Rosettenzentrum bis zur Spitze des längsten Blattes.<ol>
<li>Nehmen Sie Fotos des gesamten Tabletts von oben auf. Nehmen Sie die Kontrollgruppe und die berührungsbehandelte Gruppe separat auf.</li>
		<li>Laden Sie die entsprechende Software herunter. Nutzen Sie beispielsweise die kostenlose heruntergeladene Software ImageJ (https://imagej.nih.gov/ij/download.html).</li>
		<li>Öffnen Sie eine Fotodatei, verwenden Sie die Zoomfunktion, um das Foto in eine entsprechende Größe zu zoomen.</li>
		<li>Wählen Sie das gerade Werkzeug, um eine gerade Linie zwischen der Rosette Mitte und Spitze eines längsten Blattes zu zeichnen, um den Rosettenradius zu messen.</li>
		<li>Wählen Sie eine Pflanze aus und drücken Sie die linke Taste, um eine gerade Linie vom Rosettenzentrum zur längsten Blattspitze zu zeichnen.</li>
		<li>Wählen Sie die Funktion Analyze-Measure aus, oder drücken Sie Strg + M, um den Linienabstand zu analysieren.</li>
		<li>Wählen Sie eine Tasse aus, und wiederholen Sie die beiden vorherigen Schritte, um den Durchmesser jedes Kunststoffbechers gleichzeitig zu analysieren. Verwenden Sie diese Daten, um die Berechnung durchzuführen, um die Verzerrungen zu beseitigen, die sich aus der Fotoaufnahme ergeben. ANMERKUNG: Die Gleichung lautet: Ra/Da = Rm/Dm (Ra, der tatsächliche Rosette-Radius einer Pflanze; Da, der tatsächliche Durchmesser der Kunststofftasse; Rm, der gemessene Rosette Radius der gleichen Anlage durch eine Software bestimmt; Dm, der gemessene Durchmesser des Kunststoffbechers, der für den Anbau der gleichen Pflanze verwendet wird)</li>
	</ol>
</li>
	<li>
RosetteBereich: Messen Sie die horizontale 2-dimensionale Oberfläche von Rosettenblättern.<ol>
<li>Entfernen Sie den Blütenstand, ohne den Rest der Rosettenorgane zu beeinträchtigen.</li>
		<li>Machen Sie Fotos von der Spitze jeder Pflanze zusammen mit einem Maßstab Lineal in der Nähe platziert.</li>
		<li>Verwenden Sie ein kostenloses Plugin von ImageJ, Rosette Tracker und folgen Sie dem Protokoll veröffentlicht zuvor22.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Thigmomorphogenese ist eine komplexe Reaktion auf mechanische Störungen, die ein Netzwerk von zellulärer Signalisierung und Wirkung von Phytohormonen beinhaltet. Es ist eine Folge der adaptiven Evolution der Pflanzen, um unter den unerwünschten Umweltbedingungen zu überleben25,26. Mechanische Berührung, vor allem menschliche Fingerberührung und handgehaltene Wattestäbchen Berührung, wurden ausgewählt, um diese morphologischen Veränderungen in zuvor thigmomorphoge...

Pflanzenthigmomorphogenese ist ein Begriff, der von Jaffe, MJ im Jahr 19731geprägt wurde. Es ist eine Pflanzentropismus, aber anders als die bekannte Phototropismus oder Gravitropismus durch Reize des Sonnenlichts oder Schwerkraft verursacht2,3. Es beschreibt phänotypische Veränderungen im Zusammenhang mit periodischen mechanischen Stimulationen, die häufig von Botanisten in früheren Zeiten beobachtet wurden4,5. Regentropfen, Wind, Pflanzen, Tier- und Menschliche Berührungen, sogar Tierbisse, gelten alle als verschiedene Arten von Mechano-Stimuli, die die Kraftsignalisierung in Pflanzenauslösen 4,5. Zu den Merkmalen der Pflanzenthigmomorphogenese gehören die Verzögerung der Verschraubung, ein kürzerer Stamm, eine kleinere Rosette/Blattgröße in krautigen Pflanzen und dickerer Stamm in holzigen Pflanzen6,7,8. Dies ist im Gegensatz zu der thigmonastischen oder thigmotropen Reaktion, die oft in der Mimosa-Pflanze oder anderen mechanoempfindlichen Reben gefunden wird, wo diese schnellen Berührungsreaktionen leichter beobachtet werden können1,9,10. Thigmomorphogenese hingegen ist aufgrund ihrer langsamen Wachstumsreaktion relativ schwer zu beobachten. Die Thigmomorphogenese wird in der Regel nach Wochen oder sogar Jahren kontinuierlicher Kraftbelastungsstimulation beobachtet. Diese einzigartige Natur der Reaktion auf die Reaktion auf die Pflanzliche Berührung macht es schwierig, einen vorwärtsgerichteten genetischen Bildschirm mit menschlicher Handberührungsstimulation durchzuführen, um die Berührungskraft signalisierenden resistenten Mutanten auf robuste Weise zu isolieren.
Zur Aufklärung der Kraftsignaltransduktionswege und der molekularen Mechanismen, die der Thigmomorphogenese zugrunde liegen, wurdeninden letzten6 , 12,13,14. Diese Studien haben vorgeschlagen, dass die Pflanzenkraftsignalrezeptoren hauptsächlich aus mechanosensitiven Ionenkanälen (MSC) und den gebundenen MSC-Komplexen bestehen, die aus multimerischen Komplexen membranübergreifender Proteinebestehen 11,14 , 15. Die zytoplasmatische Ca2+ transiente Spitze erzeugt innerhalb von Sekunden nach der ersten Berührung. Wind-, Regen- oder Gravistimulation kann mit den nachgeschalteten Kalziumsensoren interagieren, um die Kraftsignale auf nukleare Ereignisse zu transduzieren14,16,17,18. Neben molekularen und zellulären Studien hat der vorwärtsgenetische Bildschirm mit manueller Fingerberührung von Pflanzen festgestellt, dass Phytohormone und die sekundären Metaboliten an der daraus resultierenden Berührungs-induzierbaren (TCH) Genexpression nach dem Touch-Force-Belastung13,19. Zum Beispiel wurden aos und opr320 Mutanten bisher weit von den genetischen Studien identifiziert. Das Hauptproblem, das mit der Anwendung der Vorwärtsgenetik bei der Untersuchung der Thigmomorphogenese verbunden ist, ist jedoch nach wie vor die intensive Arbeit, die erforderlich ist, um das Niveau der Berührungsreaktion zu quantitieren und eine große Population genetisch mutierter einzelnen Pflanzen. Das zeitaufwändige Problem besteht auch im handberührenden Mutantbildschirm14,20. Um beispielsweise eine Runde der Berührungskraftstimulation abzuschließen, muss eine Person 30-60 Mal (eine Berührung pro Sekunde) an einer einzelnen Pflanze berühren. Um genügend Pflanzen für die statistische Phänotypanalyse zu haben, werden normalerweise 20-50 Einzelpflanzen desselben Genotyps für den Touch-Kraft-Ladevorgang benötigt. Dieses Touch-Force-Laderegime bedeutet, dass eine Person wiederholt 600-3.000 Berührungen auf einem Genotyp der Wahl durchführen muss. Diese Art der Berührung muss normalerweise 3 bis 5 Runden pro Tag wiederholt werden, was etwa 1.800-15.000 Finger- oder Wattestäbchen-Berührungen pro Tag pro Pflanzengeganz entspricht. Eine gut ausgebildete Person ist normalerweise erforderlich, um die Kraft und Kraft von mehreren Berührungen innerhalb eines wünschenswerten Bereichs in vielen Wiederholungsrunden an einem Tag zu halten, um die große Variation in Kraft und Stärke zu vermeiden. Da bekannt ist, dass thigmomorphogenese ein sättigungsfähiger und dosisabhängiger Prozess ist6,21, wird Berührungskraft/Stärke entscheidend für einen Erfolg bei der Auslösung der Berührungsreaktion einer Pflanze.
Um die personenabhängige Berührungskraftbelastung zu entfernen und die mechanische Anwendung innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs14zu erhalten, haben wir daher eine automatische Touchforce-Lademaschine entwickelt, um die handmanipulierten Berührungen zu ersetzen. Die Maschine hat 4 bewegliche Arme gebaut, von denen jeder mit einer menschlichen Haarbürste ausgestattet ist. Diese Version heißt Model K1, um seine Funktion der menschlichen Haar-Touch-Force-Belastung anzugeben. Wenn 4 Genotypen quantitativ auf ihre Thigmomorphogenese oder Berührungsreaktion unter einer Maschine gemessen werden, können 40-48 Individuen pro Genotyp gemessen werden. Jede Touch-Wiederholungsrunde (weniger als 60 Mal Touch pro Pflanze) dauert weniger als 5 Minuten mit einem mit einer Geschwindigkeit einstellbaren Roboterarm. So können Anlagen einer Touch-Maschine des Typs K1 für mehrere Runden pro Tag mechanisch stimuliert werden, entweder mit einer konstanten Touch-Kraft-Belastung oder unterschiedlichen Stärken, wie zunächst programmiert.
Arabidopsis thaliana, ein Modellpflanzenorganismus, wurde daher als Zielpflanzenart für die Prüfung der vollautomatischen Haar-Touch-Force-Lademaschine ausgewählt. Da es mehrere große Saatbänke gibt, um die verschiedenen Keimplasmen von Mutanten und die Größe der Blüte zu bergen, passt Arabidopsis gut zu dem Platz, der im Wachstumsregal mit der Touch-Maschine Model K1 montiert ist.
Die automatische Touch-Maschine des Typs K1 besteht aus drei Hauptkomponenten: (1) dem H-förmigen Metallgestell aus zwei riemengetriebenen Linearantrieben, (2) Roboter-Metallarmen mit Haarbürsten und (3) einem Controller. Bei einer kundenspezifischen Touch-Maschine des Modells K1 besteht jedes X/Y-Achsenmodul aus einer riemengetriebenen Führungsschiene, zwei Gleitblöcken (rot) und einem 57 Schrittmotor (vorinstalliert und demontierbar) (Abbildung1A,B). Der obere horizontale Aktuator ermöglicht es dem Roboter-Metallarm, sich horizontal nach links und rechts zu bewegen, der untere vertikale, riemengetriebene Linearantrieb ermöglicht es dem Roboter-Metallarm, sich vertikal nach oben und unten zu bewegen (Abbildung 1B, Abbildung 2A ). Auf dem vertikalen Aktuator wurden vier abnehmbare Roboterarme installiert (Abbildung 1C, Abbildung 2B). Vier menschliche Haarbürsten waren an vier Roboterarme gebunden (Abbildung 1C, Abbildung 2B). Alle mechanischen Teile, um die Touch-Maschine Model K1 in fett gedruckter Schrift zu konstruieren, sind in Abbildung 1C (siehe Tabelle der Materialien) gekennzeichnet.

<table><tbody><tr><td>4 Haarbürsten</td><td></td><td>kundenspezifisch</td><td></td></tr><tr><td>4 Roboterarme mit einem Halter</td><td></td><td>kundenspezifischer</td><td>1000 mm langer Halter und 560 mm langer Roboterarm</td></tr><tr><td>57 Schrittmotor</td><td></td><td>57HS22-A</td><td></td></tr><tr><td>Allzweck-Blumenerde</td><td>Plantmate, Hong Kong</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Arabidopsis Pflanzensamen</td><td>Arabidopsis Biological Resource Centers, Columbus, OH</td><td></td><td>Für den Kauf von Arabidopsis-Saatgut</td></tr><tr><td>BIO-MIX Blumensubstrat</td><td>Jiffy Products International BV, Niederlande</td><td>1000682050</td><td>Für den Anbau von Arabidopsis wurden zwei Böden miteinander vermischt. Das Verhältnis von All purposes Blumenerde und&nbsp; BIO-MIX ist ein 1:2</td></tr><tr><td>IL 1700 Forschungsradiometer</td><td>International Light, Newburyport, MA</td><td></td><td>Die Lichtintensität sowohl von vollwelliger als auch von photosynthetisch aktiver Strahlung kann gemessen werden.</td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>https://imagej.nih.gov/ij/download.html</td><td></td><td>Kostenlos heruntergeladene Software</td></tr><tr><td>Ju Feng Precision and Automation Technology Limited</td><td>Shenzhen, China</td><td></td><td>Für riemengetriebene Linearantriebe und andere mechanische Module kaufen</td></tr><tr><td>Verbindungsplatte des Gleitblocks</td><td></td><td></td><td>Zur Befestigung des Y-Führungsschienenmoduls oder des Y-Hilfsträgers auf der Rückseite von Gleitblöcken</td></tr><tr><td>Verbindungsplatte der X-Achse Modul</td><td></td><td>kundenspezifisch</td><td>Zur Verbindung des X-Führungsschienenmoduls und des X-Hilfsträgers</td></tr><tr><td>Gleitblock</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>WDT4045 Führungsschienenmodul</td><td></td> der X-Achse <td>843 mm, kundenspezifisch</td><td>Vorinstalliert mit zwei Gleitblöcken und einem 57 Schrittmotor</td></tr><tr><td>WDT4045 Führungsschienenmodul</td><td></td> der Y-Achse <td>1038 mm, kundenspezifisch</td><td>Vorinstalliert mit zwei Gleitblöcken und einem 57 Schrittmotor</td></tr><tr><td>X-Achse Hilfsträger</td><td></td><td>843 mm, kundenspezifisch</td><td>Vormontiert mit zwei Gleitblöcken</td></tr><tr><td>Y-Achse Hilfsträger</td><td></td><td>1038 mm, kundenspezifisch</td><td>Vormontiert mit zwei Gleitblöcken</td></tr></tbody></table>

ein arbeitssparendes und wiederholbares touch-force signaling mutant screen protocol zur untersuchung der thigmomorphogenese einer modellpflanze arabidopsis thaliana

A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana

Pflanzen reagieren sowohl auf intrazelluläre als auch auf extrazelluläre mechanische Stimulationen (oder Kraftsignale) und entwickeln spezielle morphologische Veränderungen, eine sogenannte Thigmomorphogenese. In den vergangenen Jahrzehnten wurden mehrere Signalkomponenten identifiziert und berichtet, dass sie an der Mechanotransduktion beteiligt waren (z. B. Calciumionenbindungsproteine und Jasmonsäure-Biosyntheseenzyme). Das relativ langsame Forschungstempo bei der Untersuchung von Kraftsignalisierung oder Thigmomorphogenese wird jedoch weitgehend auf zwei Gründe zurückgeführt: die Forderung nach mühsamer, von Hand bearbeiteter Berührungsinduktion der Thigmomorphogenese und der Kraftstärkefehler. mit der Handberührung der Menschen verbunden sind. Um die Effizienz der externen Kraftbelastung eines Pflanzenorganismus zu erhöhen, wurde eine automatische Touch-Force-Lademaschine gebaut. Diese roboterarme Haarbürste sorgt für eine arbeitssparende und leicht wiederholbare Touch-Force-Simulation, unbegrenzte Touch-Wiederholungsrunden und einstellbare Berührungsstärke. Diese Haar-Touch-Kraft-Lademaschine kann sowohl für großflächige Screening von Touch-Force-Signalmutanten als auch für die Phänomik-Studie der Pflanzenthigmomorphogenese verwendet werden. Darüber hinaus können Touch-Materialien wie menschliches Haar durch andere natürliche Materialien wie Tierhaare, Seidenfäden und Baumwollfasern ersetzt werden. Die automatisierten beweglichen Arme an der Maschine können mit Wassersprühdüsen und Luftgebläsen ausgestattet werden, um die natürlichen Kräfte von Regentropfen bzw. Wind nachzuahmen. Durch den Einsatz dieser automatischen Haar-Touch-Force-Lademaschine in Kombination mit dem handausgeführten Wattestäbchen-Touch-Touch-Touch haben wir die Berührungsverhalten zweier Kraftsignalmutanten, MAP KINASE KINASE 1 (MKK1) und MKK2-Anlagen, untersucht. . Die Phenome der touchforcegeladenen Wildpflanzen und zwei Mutanten wurden statistisch ausgewertet. Sie weisen erhebliche Unterschiede in der Berührungsverhalten auf.

Die automatische Haar-Touch-Force-Lademaschine Für die Beobachtung morphologischer Veränderungen an Pflanzen sind sowohl die reproduzierbaren Wachstumsbedingungen als auch die Behandlungsmethoden der Schlüssel, um wiederholbare Ergebnisse zu erzielen. Diese hochdurchsatz- und automatische Touch-Kraft-Signalisierungs-Mutationwirdik wird durch die neu gebaute Haar-Touch-Kraft-Lademaschine, Modell K1 (Abbildung 1, Abbildung 2), erreicht. Diese H...

Eine sanfte Touch-Force-Lademaschine wird aus menschlichen Haarbürsten, Roboterarmen und einem Controller gebaut. Die Haarbürsten werden von Roboterarmen angetrieben, die auf der Maschine installiert sind, und bewegen sich periodisch, um Berührungskraft auf Pflanzen anzuwenden. Die Stärke maschinengetriebener Haarberührungen ist vergleichbar mit der von manuell aufgetragenen Berührungen.

Ein arbeitssparendes und wiederholbares Touch-Force Signaling Mutant Screen Protocol zur Untersuchung der Thigmomorphogenese einer Modellpflanze Arabidopsis thaliana

Plants responding to both intracellular and extracellular mechanical stimulations (or force signals) and develop special morphological changes, a called ...

Wir bauen eine automatische Touch-Force-Maschine, um die Pflanzensignalmorphogenese zu beobachten. Die Roboterarme, die ich mit menschlichen Haarbürsten installiert habe, um sanfte Berührungskraft auf Pflanzen anzuwenden. Im Vergleich zur menschlichen Fingerberührung bietet die automatische Mensch-Haar-Touch-Maschine mehr Arbeitsersparnis, eine gleichmäßige Touchkraftbelastung.Die für eine Kraftladung benötigte Zeit kann innerhalb weniger Minuten begrenzt werden. Im Vergleich zu einer mehrstündigen Fingerberührung und einer Wattestäbchenberührung kann die Robotermaschine die Forschung an der pflanzlichen Kaufverhalten weitgehend verbessern. Durch die Steigerung der Effizienz und der Population der behandelten Anlagen gehen wir davon aus, dass die automatische Touch-Maschine in vier signalierenden Mutantenundbäunern und den Handelsreaktionsstudien sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren angewendet wird.Testen Sie zunächst die Keimrate jedes Genotyps, nachdem sie sieben Tage lang Samen auf einer 8%agar-Platte mit MS-Medium genährt hat. Nach der Keimrate, bereiten Samen vier- bis fünfmal mehr als die gewünschte Anzahl von Pflanzen produziert werden. Tauchen Sie Samen in kaltes Wasser

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Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

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Lernen Sie ein automatisiertes Touch-Force-Protokoll zur Untersuchung der Thigmomorphogenese bei Arabidopsis thaliana. Diese Methode nutzt robotische Arme mit Haarbürsten für reproduzierbare mechanische Reize.

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Ein arbeitssparendes und wiederholbares Touch-Force Signaling Mutant Screen Protocol zur Untersuchung der Thigmomorphogenese einer Modellpflanze Arabidopsis thaliana

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