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Article de méthode

Résolution Quantification haut de Crystalline Cellulose Accumulation dans

8K vues

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DOI :

10.3791/53707

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10 mai 2016

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Dans cet article

Résumé

La cellulose cristalline est un constituant important de la paroi cellulaire végétale. Cependant, sa quantification à une résolution cellulaire est techniquement difficile. Ici, nous rapportons l’utilisation de la technologie de la lumière polarisée et des sections efficaces des racines pour obtenir des informations sur la composition de la paroi cellulaire à une résolution spatio-temporelle.

Résumé

Les cellules végétales sont entourées d’une paroi cellulaire dont la composition détermine leur taille et leur forme finales. La paroi cellulaire est composée d’une matrice complexe contenant des polysaccharides qui comprennent des microfibrilles de cellulose qui forment à la fois des structures cristallines et des chaînes cellulosiques d’organisation amorphe. L’orientation des fibres de cellulose et leurs concentrations dictent les propriétés mécaniques de la cellule. Plusieurs méthodes sont utilisées pour déterminer les niveaux de cellulose cristalline, chacune apportant à la fois des avantages et des limites. Certains peuvent distinguer la proportion de régions cristallines dans la cellulose totale. Cependant, elles sont limitées aux analyses d’organes entiers qui manquent d’informations spatio-temporelles. D’autres, qui s’appuient sur l’imagerie en direct, sont limitées par l’utilisation de colorants imprécis. Ici, nous rapportons un système sensible basé sur la lumière polarisée pour la quantification spécifique de l’arriération relative de la lumière, représentant l’accumulation de cellulose cristalline dans les coupes transversales des racines d’Arabidopsis thaliana. Dans cette méthode, la résolution cellulaire et les données anatomiques sont maintenues, ce qui permet des comparaisons directes entre les différents tissus composant la racine en croissance. Cette approche ouvre une nouvelle dimension analytique, mettant en lumière le lien entre la composition de la paroi cellulaire, le comportement cellulaire et la croissance de l’organe entier.

Introduction

La paroi de la cellule végétale est une structure dynamique. les cellules en croissance sont entourées d'une paroi cellulaire primaire, dont l'organisation permet aux cellules de se développer. Les cellules qui cessent de croître dépôt d'une paroi secondaire plus rigide qui améliore le support mécanique de la plante. Les deux parois cellulaires sont composées de microfibrilles de cellulose noyées dans une matrice de polysaccharides de structures différentes (par exemple, l' hémicellulose et la pectine) qui varient selon les différents stades de développement et des tissus 1,2. La cellulose est synthétisée sous la forme de chaînes (....

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Protocole

1. Croissance des végétaux

  1. Stériliser la surface des graines.
    1. Stériliser les graines (jusqu'à 30 mg) par voie humide ou sèche. A titre d'exemple, pour la méthode de stérilisation à sec, ajouter HCl 1 ml glacial 37% dans 50 ml eau de Javel, dans un récipient en verre dans un dessiccateur fermé pendant au moins 4 heures et jusqu'à la nuit. Effectuez cette étape dans une hotte chimique.
  2. Etaler les semences stériles sur des plaques avec la gélose végétale de 0,8% en 0.5x Murashige & Skoog (MS). Envelopper les plaques avec Parafilm ou ruban poreux et couvrir de papier d'aluminium.
  3. Stocker les plaques à 4 ° ....

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Résultats

Nous étudions l'impact des réponses spécifiques de type cellulaire pour brassinostéroïdes (BRS), en utilisant la racine de Arabidopsis comme un organe de modèle 15-17. Lorsque le récepteur BRI1 BR est ciblée, dans le fond de BRI1 mutante, à un sous - ensemble des cellules de l' épiderme , appelées cellules non capillaires (figure 2A, B), il inhibe l' expansion des cellules unidirectionnel de cellules voisines, et la croissance tou.......

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Discussion

Ici, nous présentons une méthode de détermination de l'accumulation de cellulose cristalline dans les différents tissus composant les racines d' Arabidopsis, tout en conservant les informations anatomiques. En tant que tel, il fournit une étape supplémentaire vers la compréhension des processus de croissance des plantes à une résolution cellulaire. Cette méthode peut également être appliquée pour l'étude des espèces et des organes végétaux supplémentaires.

Un certain nom.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

Nous remercions le Dr M. Rosenberg pour ses conseils et son aide pour la coupe anatomique. Nous remercions également D. Eisler pour son assistance technique. Cette recherche a été soutenue par des subventions du FP7-PEOPLE-IRG-2008, Recherche et développement agricoles binationaux (BARD ; IS-4246-09) et la Fondation israélienne des sciences (ISF ; 592/13).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Murashige & Skoog (MS)DuchefaM0221
BoraxLOBA CHEMIE  ;6038
Bleu de méthylèneSigmaM-9140
Filtre PVDFSigma
MILLEX-GV
GlutaraldéhydeEMS16220
Cacodylate de sodiumSigmaC-0250
Leica kit historesin  ;Leica7022 18 500
moules d’enrobageAgar ScientificAGG3530
film 100 µ ; P.P.C.  ;film suspendu
KnivemakerLKB7800
Ultratome IIILKB8800Ultratome
Shandon immumount  ;Microscope àlumière moyenne à montage9990402
NikonEclipse 80i
Abrio Système d’imagerieIRCSystème d’imagerie
Logiciel Abrio V2.2 LogicielIRCAbrio V2.2 Logiciel
d’analyse d’images en lumière polarisée en libre accèsOPSOpenPolScopehttp://www.openpolscope.org/
0,22 mm entraîné par seringue Azure 861065 www.Jolybar.com thermique Système d’imagerie Abrio

Références

  1. Cosgrove, D. J. Growth of the plant cell wall. Nat Rev Mol Cell Biol. 6, 850-861 (2005).
  2. Wolf, S., Hematy, K., Hofte, H. Growth control and cell wall signaling in plants. Annu Rev Plant Biol. 63, 381-407 (2012).
  3. Mazeau, K., Heux, L.

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Réimpressions et autorisations

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