Artículo de método

LeafJ: Un Plugin para ImageJ Semi-automático Medición Hoja Forma

DOI:

10.3791/50028

⸱

21 de enero de 2013

 ,  ,  , 
1Department of Plant Biology, University of California Davis

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

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Demostración de métodos clave para la alta mediciones de rendimiento de hoja. Estos métodos se pueden utilizar para acelerar fenotipificación hoja al estudiar muchos mutantes de plantas o de otra manera las plantas de selección por fenotipo hoja.

Resumen

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Fenotipado de alto rendimiento (phenomics) es una herramienta poderosa para la vinculación de genes a sus funciones (véase la revisión 1 y ejemplos recientes 2-4). Las hojas son el órgano fotosintética primaria, y su tamaño y forma pueden variar de desarrollo y el medio ambiente dentro de una planta. Por estas razones, los estudios sobre morfología de las hojas requieren la medición de varios parámetros de numerosas hojas, que no hay nada mejor semi-herramientas automatizadas phenomics 5,6. Sombra Canopy es una señal importante del medio ambiente que afecta a la arquitectura de planta y la historia de vida, el conjunto de las respuestas se conocen colectivamente como el síndrome de evitación sombra (SAS) 7. Entre las respuestas de SAS, sombra hoja inducida alargamiento pecíolo y los cambios en la zona de la cuchilla son particularmente útiles como índices 8. Hasta la fecha, los programas de hoja de forma (por ejemplo, forma 9, lámina 10, LeafAnalyzer 11, LEAFPROCESSOR 12) se pueden medir los contornos de hojas y categorizar formas de hojas, Pero no puede dar salida a la longitud del pecíolo. La falta de sistemas de medición a gran escala de los pecíolos de las hojas ha inhibido enfoques phenomics a SAS investigación. En este trabajo se describe un nuevo desarrollo de plug-ImageJ, llamado LeafJ, que rápidamente se puede medir la longitud del pecíolo y los parámetros de láminas foliares de la planta modelo Arabidopsis thaliana. Para la hoja ocasional que la corrección manual requerido de la frontera hoja peciolo / hoja se utilizó una tableta de pantalla táctil. Además, la forma de la hoja móvil y el número de hojas móviles son determinantes importantes del tamaño de la hoja 13. A parte de LeafJ también presentamos un protocolo para el uso de una tableta con pantalla táctil para la medición de la forma celular, el área y tamaño. Nuestro rasgo hoja sistema de medición no se limita a la investigación de evitar la sombra y acelerará fenotipificación hoja de muchos mutantes y plantas de detección por fenotipificación hoja.

Protocolo

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1. Materiales vegetales

Tenga en cuenta que este protocolo tiene como objetivo el crecimiento de plantas para la detección de tono de respuesta de evitación. Usted puede crecer las plantas en su condición de favorito.

  1. Espolvorear semillas de Arabidopsis thaliana en el agua empapados papeles de filtro en placas de Petri de 9 cm y almacén (estratificar) los a 4 ° C durante cuatro días en la oscuridad.
  2. Transfiera estas placas de Petri para condiciones de sol simulados: 80-100 μE radiación fotosintéticamente activa (PAR) y suplemento rojo lejano para llevar el R: FR proporción a 1,86. Utilice las condiciones de d....

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Resultados

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1. Imágenes de hoja que muestra estimaciones del pecíolo y lámina de la hoja de Fronteras, y su ventana de medición

Una de las características más útiles de LeafJ es la detección automática de la hoja de cuchilla / pecíolo límite (Figura 1). El algoritmo LeafJ funciona como sigue: la incorporada en el ImageJ funcionalidad ParticleAnalyzer se utiliza para buscar y determinar la orientación de las hojas en el interior de la selección del usuario. Para cada hoja de la anchura de l.......

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Discusión

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Nuestro "LeafJ" plugin permite la medición de la longitud del pecíolo semi-automáticamente, aumentando el rendimiento casi 6 veces la medición manual. Longitud del peciolo es un índice importante de SAS y es también un punto de referencia de otros fenómenos, como la resistencia a la inmersión y el crecimiento hyponastic 17. Por lo tanto este plugin puede ser útil para una amplia gama de investigadores de la planta.

Nuestro plugin se ejecuta en un sistema bien establecido.......

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Divulgaciones

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No hay conflictos de interés declarado.

Agradecimientos

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LeafJ fue escrito por JNM mientras estaba en su año sabático en el laboratorio de la Dra. Katherine Pollard en los Institutos Gladstone.

Este trabajo fue apoyado por una beca de la Fundación Nacional de Ciencia (número de concesión IOS-0923752).

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre del reactivo Empresa Número de catálogo
la luz roja lejana LED Orbitec encargo
transparencia IKON HSCA / 5
escáner Epson Epson Perfection V700 Photo
Image J NIH http://rsbweb.nih.gov/ij/
LeafJ costumbre http://www.openwetware.org/wiki/Maloof_Lab
Air Display Avatron Software Inc. blank "> http://avatron.com/
iPad 2 Apple Inc. http://www.apple.com/

Referencias

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  1. Furbank, R. T., Tester, M. Phenomics--technologies to relieve the phenotyping bottleneck. Trends Plant Sci. 16, 635-644 (2011).
  2. Berger, B., Parent, B., Tester, M. High-throughput shoot imaging to study drought responses. J. Exp. Bot. 61, 3519-3528 (2010).
  3. Bo....

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Complemento LeafJfenotipado de alto rendimientomedici n de la longitud del pec olopar metros del limbo foliaran lisis mediante tableta t ctilmicroscop a compuestaobtenci n de im genes con esc ner de superficie planamedici n de la forma celular

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