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En biologie, l'utilisation de la microscopie électronique à balayage (MEB) a été étendue à l' étude de l' évolution structurelle, la morphologie comparée, le développement des organes, et la caractérisation des populations ou des espèces 1. Avec sa vue en deux dimensions des structures microscopiques, des domaines tels que la micromorphologie et Systématique profité de SEM avance technique depuis la seconde moitié du 20 e siècle. Par exemple, l'introduction de la méthode de revêtement par pulvérisation cathodique dans les années 1970 a fait des observations possibles de matériaux fragiles tels que les sommets et les fleurs pousses amélioration de l'imagerie des tissus non conducteurs 2, 3. SEM utilise des électrons éjectés de la surface de l'échantillon pour reproduire la topographie dans un environnement sous vide poussé 4.
Les études portant sur SEM se concentrent à la fois l'inférence de caractères structurels et la reconstruction de growth processus. De nouveaux personnages structurels pertinents à la taxonomie et la systématique d'un large éventail d'organismes ont été découverts à partir d'observations MEB. Par exemple, les caractéristiques des plantes utilisées pour le diagnostic des espèces ou des classifications supraspécifiques, telles que les fosses ornées de bois 5, la stigmatisation de la diversité 6, nectaire et floral morphologie 7, 8, les détails de trichomes 9, et les grains de pollen 10, 11, ne peut pas être correctement visualisés sans SEM. Observations réussies avec SEM classique ont également été obtenus pour les organismes fixés au formol de longue date 12 et herbarium de spécimens végétaux 13.
D'autre part, les études de la reconstruction des processus de croissance à l' aide de SEM impliquent un large éventail de sujets, tels que le développement des organes 14, infections induites par les bactéries 15, plante racine physiologie 16, les mécanismes de fixation hôte-parasite 17, 18, les effets de la drogue sur les parasites 19, mycoparasitisme et antibiose 20, 21, la croissance malformation 22, développement comparative des individus sauvages et mutantes 23 et cycle de vie 24. Bien que les microscopes électroniques à balayage environnemental (ESEM) 25 peuvent avoir des avantages importants pour l'observation d'échantillons biologiques humides dans les processus de croissance, la matière délicate peut encore être compromise même en condition de faible vide de l'ESEM), et doivent être traitées de manière adéquate pour éviter la perte l'observation morphologique de valeur.
Dans cet article, un examen des protocoles spécifiques pour l'observation SEM de trois difftypes érents d'échantillons est présenté: méristèmes floraux, oomycètes (Saprolegnia) et matériel fongique. Ces protocoles compilent l'expérience de nos études antérieures basées sur SEM 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, où les difficultés spécifiques et des solutions alternatives ont été trouvées. Dans le cas de l' usine de développement comparatif et des études structurales, l'utilisation de SEM a commencé dans les années 1970 34, 35, et depuis lors, les chercheurs ont découvert que certaines caractéristiques florales sont plus labile que pensait auparavant 36. Reconstruction du développement floral implique la capture de toutes les étapes entre les jeunes méristèmes floraux et anthèse. Pour atteindre cet objectif, il est essential que la topographie de l'échantillon et l'intégrité de la paroi cellulaire ne sont pas compromises après la fixation et la déshydratation subséquente. Les jeunes méristèmes floraux sont particulièrement vulnérables à la paroi cellulaire effondrement (figures 1a, 1b). De même, les structures délicates telles que nectaires, pétales, stigmas et sporanges exigent des protocoles efficaces et undamaging. Cette revue résume un protocole optimal pour garder les jeunes et délicats tissus intacts pour l'imagerie SEM.
Dans le cas des oomycètes (straménopiles) , un des groupes les plus divers et les plus répandues de parasites, avec des hôtes allant de microbes et de plantes pour les invertébrés et les vertébrés 37 - il y a des spores qui se développent et se développent dans un environnement humide. Cette condition représente un défi pour l'observation SEM parce que les spores ont besoin d'un substrat adéquat ne convient pas pour les protocoles SEM standard. Parmi les oomycètes, les espèces de Saprolegnia sont particulièrement intéressants parce qu'ils can provoquer de fortes réductions aquacultures, les pêcheries et les populations d' amphibiens 38. Caractéristiques micromorphologiques, telles que les épines crochues de kystes, ont été trouvés pour être utile pour identifier les espèces de Saprolegnia, ce qui est fondamental d'établir des contrôles d'infection et des traitements potentiels 39. Ici, il y a un protocole expérimental pour comparer les modèles de la croissance de la colonne vertébrale de kystes sur différents substrats et de manipuler l'échantillon critique sèche point (CPD) la préparation et l'observation SEM subséquente.
Dans un troisième cas, il y a des résultats intéressants qui sont venus après une inspection des spores de champignons Phellorinia herculanea f. f stellata. nova (Agaricales) 31. Ensemble avec les spores, un groupe de cellules maternelles inattendues a été identifié dans le cadre du SEM. Avec les protocoles traditionnels précédents et des matières non traitées, les cellules nourricières sont venus OÜt complètement effondré (figure 1c). D' autres inférences sur des tissus particuliers associés aux spores peuvent être faites avec les modifications simples mais cruciales pour les approches standard décrites ici (Figure 1d).
Dans cette revue, il existe des protocoles SEM détaillées qui peuvent être utilisés pour faire face aux différents problèmes liés à l'observation SEM chez les angiospermes, oomycètes et Agaricales, tels que l'effondrement de la cellule et le rétrécissement du tissu méristématique, une croissance non optimale des épines de kystes, et la destruction des tissus éphémères, respectivement.

Figure 1: Comparaison des échantillons traités sans (a, c) et (b, d) le protocole FAA-éthanol-CPD. (A - b) Les boutons floraux de Anacyclus clavatus, mi-développement. Bud traité avec le tétroxyde d' osmium 46 </ sup> (a) et le bourgeon traité avec le protocole FAA-CPD (b). (C - d) les cellules de l' infirmière avec des spores de Phellorinia herculanea f. stellata. On sèche les échantillons sans aucun traitement (c) et le protocole décrit ici pour Agaricales (d). Spores en orange. Échelles: (ab) 100 um, (cd) 50 um. Les photos ont été prises par Y. Ruiz-León. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.