חבילה משולבת של טכניקות הדמיה יושמה כדי לקבוע מורפולוגיה פוליפ ומבנה רקמה בannularis Montastraea אלמוגי האיים הקריביים ומ ' faveolata. הקרינה, פנים בלוק סדרתי, ומיקרוסקופ סריקת לייזר confocal שני פוטונים זיהו מבנה lobate, קירות פוליפ, וchromatophore מוערך וצפיפויות zooxanthellae והפצות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
Multimodal שיטות מיקרוסקופית אופטיות לחשוף רקמות מורפולוגיה ומבנה פוליפ בקריביים אלמוגי בניית ריף
במאמר זה
סיכום
תקציר
חבילה משולבת של טכניקות הדמיה יושמה כדי לקבוע את המורפולוגיה תלת ממדים (3D) ומבנה תאי של רקמות פוליפ המרכיב את annularis Montastraea אלמוגי בניין שונית קריביים ומ ' faveolata. גישות אלה כוללות מיקרוסקופ פלואורסצנטי (FM), פנים בלוק סידורי הדמיה (SBFI), ושני הפוטונים במיקרוסקופ לייזר confocal סריקה (TPLSM). SBFI מספק הדמיה רקמות עמוקה לאחר חתך פיזי; זה מפרט את מרקם רקמת פני השטח והדמיית 3D למעמקי רקמות של יותר מ 2 מ"מ. תמונות FM המשלים ותשואת TPLSM רזולוציה גבוהה במיוחד של מבנה תאי של רקמה. תוצאות: (1) זיהו מורפולוגיות רקמת lobate לא פורסם בעבר על הקיר החיצוני של פוליפים אלמוגים בודדים ו( 2) יצר את מפות השטח הראשונות של צפיפות הפצת 3D ורקמות של chromatophores וendosymbionts zooxanthellae dinoflagellate כמו אצות. אפונה קליטת ספקטרליks של 500 ננומטר ו675 ננומטר, בהתאמה, מצביע על כך שמ ' annularis ומ ' faveolata מכיל סוגים דומים של כלורופיל וchromatophores. עם זאת, מ ' annularis ומ ' faveolata להציג הבדלים משמעותיים בצפיפות הרקמה והפצת 3D של מרכיבים התאיים מפתח אלה. מחקר זה מתמקד בשיטות הדמיה מצביע על כך שSBFI הוא מאוד שימושי עבור ניתוח של דגימות מ"מ בקנה מידה גדולות של רקמות אלמוגי decalcified. FM טיפוח וTPLSM לחשוף עדינים שינויים בקנה מידה submillimeter בהפצה וצפיפות תאיות בדגימות רקמת אלמוגי nondecalcified. טכניקת TPLSM מקנה: (1) הכנה פולשנית מדגם, (2) יכולת חתך אופטית מעולה, ו (3) קליטת אור מינימאלית ופיזור, בזמן שעדיין מאפשר הדמיה רקמות עמוקה.
מבוא
התחממות כדור הארץ ושינוי סביבתי נלווה באופן ישיר משפיעים על הבריאות והפצה של אלמוגים ימיים הטרופיים 1-4. השפעות מרובות נתונים למעקב, כולל הלבנת אלמוגים ואת הופעתה של מחלות זיהומיות 5-6. עם זאת, חיזוי מדויק יותר של תגובת אלמוגים בעתיד לאיומים הסביבתיים האלה ידרוש מ" קו בסיס "היסטולוגית יוקם, המגדיר את מורפולוגיה רקמות והרכב תא והפצה לאלמוגים" בריאים לכאורה ". בתורו, "השפיע" אלמוגים אז יכולים להיות בהשוואה כמותית. יתר על כן, נקודת התחלה זו יש לקבוע לאלמוגים בריאים לכאורה תחת מגוון רחב של תנאים סביבתיים, כך ש" תגובה בריאה "יכולה להיות גם תעיד על פני מילויים סביבתיים. כצעד ראשון להקמת קו בסיס זה, מחקר 3D ברזול....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
הערה: ריאגנטים להיות מוכנים לבלוק סידורי פנים הדמיה של דוגמאות אלמוג
.1 Preinfiltration שעווה
- ממסים 3.6 גרם של פתיתי שעוות בכוס זכוכית. מערבבים היטב על צלחת חמה (60-70 ° C).
- הוספת 400 מ"ג של סודאן IV (כדי למזער את הקרינה רקע שעווה). מערבבים היטב ולהמתין עד לפתרון שקוף אדום מושגת.
- הוספת פרפין 96 מ"ל החם המותך (100%) ומערבבים היטב.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
מנגנון מותאם אישית שנועד SBFI (מיוצר במיוחד עבור המחקר הנוכחי; איור 3) המיוצר על המפות מפורטות הראשונות 3D הדיגיטליות הגובה (Dems) של המרקם החיצוני פני השטח והמורפולוגיה של מ ' annularis ומ ' פוליפים faveolature אלמוגים (איור 4 ווידאו SI 1-2). זה הניב תמונות של לא תוארו בעבר אונות מוערמות של רקמת אלמוגים מעגליות מקרינה כלפי חוץ ממרכזו של כל (4B דמויות, 4D, ו4E) פוליפ. אונות אלו נערמות לאורך הרכס העליון של septa ש.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
מחקר שונית אלמוגים הוא מאמץ מחקר בינתחומי מאוד, הכולל ניתוח של פיזי, כימי בו זמנית, ותופעות ביולוגיות הפועלים בסביבה הימית. המחקר של מערכות אקולוגיות שונית אלמוגים מורכבות לכן הטוב ביותר יושלם בתוך מעצמות של עשרה 'מסגרת ההקשרים (איור 10). אוסף גרפי זו ממחיש כי המערכת האקולוגית האלמוגים מכסה מגוון רחב של ממדים מרחביים (10 -9 ל10 5 מ '). יתר על כן, התרגיל הזה ממחיש שgeobiological מנתח באורך קנה מידת ביניים של 1 סנטימטר מ"מ-1 הוא הג.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
המחברים מצהירים שאין ניגוד אינטרסים.
תודות
אנו מודים לדונה אפס, היסטולוגית במכון לביולוגיה גנומית, אוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין (UIUC), על הסיוע הטכני המוכשר שלה בהכנת דגימות וחתך. עבודה זו נתמכה על ידי מענק מחקר ל-B.W. Fouke מהמשרד למחקר ימי (N00014-00-1-0609). בנוסף, C.A.H. מילר קיבל מענקים ממלגת Wanless של המחלקה לגיאולוגיה של UIUC, קרן לייטון של המחלקה לגיאולוגיה של UIUC וקרן עבודת השדה של המחלקה לגיאולוגיה של UIUC רוסקו ג'קסון. הפרשנויות המוצגות בכתב יד זה הן של המחברים ואינן מייצגות בהכרח את אלה של המוסדות המעניקים. אנו גם מודים למעבדת המחקר והניהול של המגוון הביולוגי בקריביים (Carmabi) בקוראסאו על תמיכתם ושיתוף הפעולה שלהם באיסוף דגימות הביופסיה של רקמת האלמוגים. אנו מודים לקלאודיה לוץ, מומחית לתקשו....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| רקמת אלמוגים | 2.5 ס"מ ביופסיה מבית גידול טבעי | ||
| מכשיר ליבה של אגרוף קשת | C.S. אוסבורן וחברה | מס' 149 | לאיסוף ביופסיית אלמוגים |
| Paraformaldehyde | Electron Microscopy Sciences | RT 15700 | 16% היסטוקלר מדולל מראש |
| / Safeclear II | מדעי מיקרוסקופיה אלקטרונית | RT 64111-04 | חלופה לא רעילה לקסילן, התייבשות ודפרפיניזציה |
| קסילן ואתנול | התייבשות | מדעית | |
| שעוות פרפין | ריצ'רד אלן מדעי | סוג H REF 8338 | תמיסת הסתננות |
| Vybar | מרכיב יצרן | של שעווה אדומה | |
| סטארין | מרכיב יצרן | של שעווה אדומה | |
| סודן IV | פישר כימיקל | S667-25 | שעווה אדומה-רקע אטום |
| נבט חיטה אגלוטינין (WGA) | Life Technologies | W32466 | לתיוג ריר אלמוגים |
| להאריך את חיי הזהב | טכנולוגיות | P36095 | מדיה הרכבה נגד דהייה |
| פלואורו צלחת | עולם דיוק מכשירים | FD-35-100 | להדמיה דו-פוטונית |
| XY מנוע, נהג ובקר | לין הנדסה | 211-13-01R0, R325, R256-RO | XY תנועה תרגומית |
| פלטה חמה | קורנינג | DC-220 | המסת כל שעווה |
| תנור הסעה | Yamato | DX-600 | חדירה והטמעה |
| מעבד רקמות | Leica | ASP 300 | התייבשות, הסתננות |
| מיקרוטום | Leica | RM2055 | סכינים חד פעמיות |
| מיקרוסקופ סטריאו | קארל זייס | סטריאולומר V 12 | 1.5x (30 מ"מ WD) |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי אובייקטיבי עם ApoTome | Carl Zeiss | Axiovert M 200, ApoTome I System | Imaging קטע דק של פוליפ: מצלמת Zooxanthellae |
| Axiocam | Carl Zeiss | MRm | מצלמה מונוכרום 1388x1040 פיקסלים |
| תוכנת Axiovision Carl | Zeiss גרסה 4.8 | תוכנית רכישת תמונה | |
| ספקטרפיזיקה | לייזר דו-פוטוני | Maitai eHP, לייזר פועם (70 fs) | עם מודול DeepSee |
| מיקרוסקופ סריקת לייזר | Carl Zeiss | LSM 710 עם גלאי ספקטרלי | 34 ערוצים זיהוי PMT |
| Zen Software | Carl Zeiss | 2010 ומעלה | לרכישת תמונות דו-פוטוניות וספקטרליות |
| Imaris Suite Software | Bitplane, Inc., | גרסה 7.0 ומעלה | נפח תלת מימד, עיבוד משטחי איזו, הדמיה |
מקורות
- Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Stocker, T. F., Qin, D., Plattner, G. -K., Tignor, M., Allen, S. K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., Midgley, P. M. , Cambridge University Press. 1535(2013).
- Buddemeir, R. W., Kleypas, J. A., Aronson, R. B.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
