$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
בביולוגיה, השימוש במיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) הוארך ללימודי האבולוציה מבניים, מורפולוגיה השוואתי, פיתוח איברים, ואפיון של אוכלוסיות או מינים 1. עם הנוף שלה דו ממדים של מבנים מיקרוסקופים, בתחומים כגון micromorphology ו סיסטמטיקה הרוויחו מן התקדמות טכניקת SEM מאז המחצית השנייה של המאה ה -20. לדוגמא, את ההקדמה של המתודולוגיה ציפוי גמגום בשנתי ה -1970 ערך מדידות אפשריות של חומרים עדינים כגון apices לירות ופרחי שיפור ההדמיה של שאינו מוליך רקמות 2, 3. SEM משתמשת האלקטרונים הנפלטים מן השטח של הדגימה כדי לשחזר את הטופוגרפיה בסביבה גבוהה ואקום 4.
מחקרים שכללו SEM מתמקדים בשני היקש תווים מבניים מחדש של growtתהליכי h. תווים מבניים חדשים רלוונטיים הטקסונומיה סיסטמטיקה של מגוון רחב של אורגניזמים התגלו מתצפיות SEM. לדוגמא, תכונות צמח בשימוש לאבחון מינים או סיווגי supraspecific, כגון בורות vestured של עץ 5, הסטיגמה מגוון 6, מורפולוגיה nectary וצמחית 7, 8, פרטים יונקים 9, ו גרגרי אבקה 10, 11, לא יכול להיות דמיינו כמו שצריך בלי SEM. תצפיות מוצלחות עם קונבנציונלי SEM הושגו גם עבור אורגניזמים קבועים בפורמלין זמן ארוך 12 ו העשבייה צמח דגימות 13.
מצד השני, מחקרי שיקום של תהליכי צמיחה באמצעות SEM מדגימים מגוון רחב של נושאים, כגון פיתוח איבר 14, infections המושרה על ידי חיידקים 15, פיזיולוגית שורש צמח 16, מנגנונים מצורפים טפיל-מארח 17, 18, שפעות תרופה על טפילים 19, mycoparasitism ו אנטיביוזה 20, 21, מום צמיחה 22, פיתוח השוואתי של אנשים פרועים מוטציה 23, ומחזורי חיים שלמים 24. למרות מיקרוסקופי אלקטרונים סורקים סביבתי (ESEM) 25 יכולים להיות יתרונות חשובים עבור התצפית של דגימות ביולוגיות רטובות בתהליכי צמיחה, חומר עדין עדיין עלול לסכן אפילו במצב הוואקום הנמוך של ESEM), וצריך להיות מעובד כראוי כדי למנוע אובדן תצפית מורפולוגיים של ערך.
במאמר זה, סקירה של פרוטוקולים ספציפיים להסתכלות SEM של שלושה diffסוגי erent של דגימות מוצגים: meristems פרחוני, oomycetes (Saprolegnia), וחומר פטרייתי. פרוטוקולים אלה לקמפל את החוויה של המחקרים SEM המבוססים הקודמים שלנו 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, שם קשיים ספציפיים פתרונות חלופיים נמצאו. במקרה של התפתחות צמח השוואתית מחקרים מבניים, השימוש SEM נכתב בשנתי ה -1970 34, 35, ומאז, חוקרים גילו כי תכונות פרחוניות מסוימות הן יותר יציבות מאשר סבר עד כה 36. שחזור הפיתוח פרחוני כרוך לכידתו של כל השלבים בין meristems הפרחוני הצעיר anthesis. כדי להגיע למטרה זו, זה essential כי הטופוגרפיה מדגם ואת שלמות דופן התא אינם בסכנה לאחר קיבוע והתייבשות שלאחר מכן. Meristems הפרחוני הקטן פגיע במיוחד כדי התמוטטות דופן תא (1a הדמוי, 1b). בדומה לכך, מבנים עדינים כגון nectaries, עלי כותרת, סטיגמות sporangia דורשים פרוטוקולים יעילים undamaging. סקירה זו מסכמת פרוטוקול אופטימלי לשמור רקמות צעירות ועדינות תילן הדמית SEM.
במקרה של oomycetes (Stramenopiles) -One של קבוצות המגוונות והנפוצות ביותר של טפילים, עם מארחים החל חיידקים וצמחים חסרי חוליות ובעלי חוליות 37 - יש נבגים כי לגדול ולהתפתח בסביבה רטובה. מצב זה מהווה אתגר עבור תצפית SEM כי הנבגים צריכים מצע הולם לא מתאים פרוטוקולי SEM סטנדרטיים. בין oomycetes, מינים של Saprolegnia הם בעלי עניין מיוחד, כי הם can לגרום ירידות קשות aquacultures, דיג, ואוכלוסיות דוחות 38. מאפיינים Micromorphological, כגון קוצים מעוקלים של ציסטות, כבר מצאו להיות שימושי כדי לזהות מינים של Saprolegnia, שהוא היסוד להקים שולטת זיהום טיפולים פוטנציאליים 39. הנה, יש פרוטוקול הניסוי להשוות את דפוסי הצמיחה עמוד השדרה של ציסטות על מצעים שונים כדי לתפעל את המדגם עבור מייבש נקודה קריטית (CPD) הכנה והתבוננות SEM שלאחר מכן.
במקרה שלישי, ישנם ממצאים מעניינים שעלו אחרי בדיקה של נבגים של f herculanea פטריות Phellorinia. f stellata. נובה (Agaricales) 31. יחד עם הנבגים, קבוצת תאי משתלה לא צפויים זוהתה תחת SEM. עם פרוטוקולים מסורתיים קודמים וחומר שלא טופל, התאים נכנסו אחות out קרסה לחלוטין (איור 1 ג '). מסקנות נוספות על רקמות מסוימות בקשר אל הנבגים יכולות להתבצע עם השינויים פשוטים אך חיוניים הגישות הסטנדרטיות המתואר כאן (1D איור).
בסקירה זו, ישנם פרוטוקולים מפורטים SEM, שניתן להשתמש בהם כדי להתמודד עם בעיות שונות הקשורות תצפית SEM, מכוסי הזרע, oomycetes, ו Agaricales, כגון קריסה התא מתכווץ רקמות meristematic, שאינו אופטימלי לצמיחה של הקוצים ציסטה, והרס של רקמות חלוף, בהתאמה.

איור 1: השוואה בין דגימות מטופלים ללא (א, ג) ועם (ב, ד) ה- FAA-אתנול-CPD פרוטוקול. (א - ב) ניצנים פרחוניים של clavatus קַחֲוִינָה, פיתוח האמצע. באד שטופל tetroxide אוסמיום 46 </ sup> (א) ובאד שטופלו בפרוטוקול ה- FAA-CPD (ב). (ג - ד) אחות תאים עם נבגים של herculanea f Phellorinia. stellata. יבשי דגימות ללא (ג) טיפול ועם הפרוטוקול כאן תאר Agaricales (ד). נבגים בכתום. סולמות: (ab) 100 מיקרומטר, (CD) 50 מיקרומטר. התמונות צולמו על ידי י 'רואיז-ליאון. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.