שמירת עבודה והמשך המגע הכוח איתות פרוטוקול המסך מוטציה למחקר של Thigmomorphogenesis של צמח המודל Arabidopsis thaliana

אנחנו בונים מכונת כוח מגע אוטומטית כדי לצפות במורפוגנזה של אות הצמח. הזרועות הרובוטיות שהתקנתי עם מברשות שיער אנושיות כדי להפעיל כוח מגע עדין על צמחים. בהשוואה למגע אצבע אנושי, מכונת המגע האוטומטית לשיער אנושי יכולה להציע יותר חיסכון בעבודה, טעינת כוח מגע אחיד.

ניתן להגביל את הזמן הנדרש לסיבוב אחד של טעינת כוח בתוך מספר דקות. בהשוואה למספר שעות של מגע אצבע ומגע צמר גפן, המכונה הרובוטית יכולה לשפר במידה רבה את מחקר תגובת מרכנתיל הצמח. על ידי הגדלת היעילות והאוכלוסייה של צמחים מטופלים, אנו צופים כי מכונת המגע האוטומטית תיושם בארבעה מסכי מוטציות איתותים ובלימודי תגובת מרכנתיל הן בצמחים והן בבעלי חיים.

כדי להתחיל, לבדוק את קצב הנביטה של כל גנוטיפ לאחר טיפוח זרעים על צלחת 8%agar עם מדיום MS במשך שבעה ימים. על פי קצב הנביטה, להכין זרעים ארבע עד חמש פעמים יותר מאשר המספר הרצוי של צמחים להיות מיוצר. טובלים זרעים במים קרים בצינורות פלסטיק 1.5 מיליליטר ומכסים בנייר אלומיניום כדי לשמור בחושך.

יש לאחסן ב-4 מעלות צלזיוס לזרעים. חמישה עד שבעה ימים לאחר האמביציה, בחר את הקרקע המתאימה לצמיחת צמחים. הימנע גושים גדולים ולהשתמש ב FORK לערבב אותם הומוגנית.

הכינו 24 כוסות פלסטיק 207 מיליליטר בקוטר שפה עליון של 7.4 ס"מ. לקדוח שלושה חורים עגולים בתחתית ה כוסות למטרות השקיה. מלאו את כוסות הפלסטיק האלה באדמה מעורבת.

תן לאדמה להיערם עד לסמ אחד גבוה יותר מאשר שפת ה ולהשתמש בסרגל כדי לשטח את פני השטח של האדמה נערם ברכות. מעבירים 24 כוסות למגש פלסטיק. הגדר את עוצמת האור של תא הצמיחה בין 180 ל 240 microeinsteins לשנייה למ"ר, שהוא גבוה יותר מאשר קרינה פעילה פוטוסינתטית לצמיחה מהירה של הצמחים.

הגדר את מצב האור להיות קבוע 24 שעות. הגדר את הטמפרטורה של תא הצמיחה ב 23.5 פלוס או מינוס 1.5 מעלות צלזיוס ולחות בין 35 ל 45% להוסיף 2.5 ליטר מים לתוך כל מגש. תן לאדמה לספוג את המים מהחורים הממוקמים בתחתית ה כוסות ולחכות פני השטח של הקרקע לרדת אל מפלס שפת ה.

שעתיים לאחר מכן, לזרוע שלושה עד ארבעה זרעים לנקודה אחת וארבעה כתמים מחולקים באופן שווה בתוך. מניחים כיסוי פלסטיק שקוף מעל כל מגש ולתת זרעים לנבוט במשך שבוע. לאחר מכן, להסיר את הכיסוי ולאפשר שתילים לגדול במשך שבוע נוסף.

להשקות צמחים עם 1.5 ליטר מים כל יומיים לאחר הזרעים לנבוט. תשעה עד עשרה ימים לאחר זריעת זרעים, להסיר יורה נוסף על ידי דילול. השתמש במספריים זעירים כדי לחתוך את המצנחים ולהימנע משיכת הצמח כולו מתוך האדמה ישירות.

שלושה עד ארבעה אנשים צמחיים בגודל דומה בכל. כדי להתקין מברשות שיער מגע על הזרועות הרובוטיות, השתמש תחילה בדבק כדי לתקן שכבה אחת של שיער אנושי באופן שווה על סרגל פלדה באורך 330 מ"מ. אורך השיער הוא 126 מילימטרים.

עם שני מלחצי מתכת, חבר את שליטי הפלדה לזרועות הרובוטיות. בלוח הבקרה, הגדר את הגובה של זרועות המכונה לאורך הממד האנכי על ידי לחיצה על Jog F פלוס כדי להעלות ו- Jog R מינוס כדי להוריד את הזרועות והמברשות הרובוטיות. שמור על קצה מברשות השיער 5 סמ נמוך יותר מאשר שפת ה.

לחץ על Inc F פלוס או R מינוס כדי להקדים את המכונה אחד עד שני מחזורים כדי לוודא שכל האנשים הצמחיים נמצאים בגעת. לפני הניסוי הרשמי, השתמש בקנה מידה אלקטרוני כדי למדוד את כוח המגע. כוונן את הגובה של זרועות המכונה כדי לשמור על כוח המגע בין 1 ל -2 מילניטון.

לאחר מכן, הגדר את מיקום ההתחלה של זרועות המכונה לאורך הממד האופקי באופן ידני. אפשר למברשות השיער להיתלות בקצה כל מגש. לחץ על Jog F פלוס או Jog R מינוס כדי להזיז את זרוע המכונה אופקית לאט לאט כדי לוודא כי אין צמח הוא נגע לפני הניסוי נוגע ללב מתחיל.

הגדר את מרחק הנסיעה של מברשת השיער בממד האופקי ל- 365 מילימטרים על-ידי לחיצה על לחצן הנסיעה. הקש Inc F פלוס או R מינוס כדי להזיז את זרועות המכונה כדי לקבל מרחק נסיעה מלא ולהבטיח כי כל הצמחים המטופלים הם נגעו. לאחר מכן, לחץ על לחצן המהירות האוטומטית כדי להגדיר את מהירות התנועה לאורך ציר x של זרועות המכונה ב 5000 מילימטרים לדקה.

לחץ על לחצן המחזור המשני כדי להגדיר את זמן המגע ב- 20 גירסאות הפעלה השוות ל- 40 נגיעות לסיבוב. הגדר את מרווח החזרה של סיבוב המגע על 480 דקות ביום על ידי לחיצה על כפתור התקופה העיקרי המאפשר מברשות שיער לגעת בצמחים במשך שלושה סיבובים ביום עם זמן מרווח של שמונה שעות. המחשב יתחיל סבב מגע חדש באופן אוטומטי כאשר הספירה לאחור תהפוך לאפס.

הגדר את המחזור העיקרי ב 12 ניסויים כדי לאפשר למכונה לגעת במפעלים במשך 12 סיבובים בתוך תקופה של ארבעה ימים. לחצו על לחצן 'התחל' כדי להפעיל את התוכנית המוגדרת מראש. כוונן וכייל את המברשות ואת קצות השיער לאותו גובה כל יום במהלך כל תקופת נגיעה.

כדי לעקוב אחר יום הבריח של כל צמח בתוך ניסוי נוגע ללב, התבונן בגזע הראשון של כל צמח מדי יום. למדוד את האורך ולתרשם את משך הצמיחה כאשר הוא מגיע סנטימטר אחד, כלומר הוא עבר מהשלב הצמחי לשלב הרבייה. מידת רדיוס הרוזט, צלם את המגש כולו מלמעלה.

השתמש בתוכנה לעיבוד תמונה כדי למדוד את המרחק ממרכז הרוזט לקצה העלה הארוך ביותר עם שפת ה כשליט. כדי למדוד את אזור רוזט, ראשית, להסיר את תפרחת מבלי להשפיע על שאר איברי רוזט. צלם תמונות מהחלק העליון של כל צמח יחד עם סרגל בקנה מידה הממוקם בקרבת מקום.

בתוכנת עיבוד התמונה, למדוד את שטח הפנים הדו מימדי האופקי של עלי רוזט. בניסוי זה טיפול מגע ידני צמר גפן הושווה עם טיפול מגע שיער מונחה מכונה על סוג פראי שליטה קולומביה אפס צמחים. הבריח מתעכב 1.7 ימים לאחר טיפול רציף מגע צמר גפן.

באופן דומה למגע השיער מונחה המכונה האוטומטית, נצפתה בריחה מעוכבת. ניתוח הסכנות של Cox univariate מראה שהסיכון הבריח של צמחים בקבוצת המגע הוא 31% ו-52% בהשוואה לצמחים בקבוצת הביקורת, בהתאמה. עם זאת, עיכוב בריח זה לא נצפה על מוטציות הכנסה tDNA, NKK אחד NKK שתיים.

מודל הסכנות היחסיות של קוקס מראה שרק סוג פראי קולומביה אפס הציג הבדל משמעותי בין צמחים לבקרה ומגע עם משאבי אנוש מוערכים של 41. עבור שינויים מורפולוגיים, סוג הבר קולומביה אפס צמח הראה רדיוס רוזט קטן משמעותית ואורך עלה קצר יותר לאחר שלושה ימים של מגע שיער מונחה מכונה אוטומטית מתמדת וחוזרת על עצמה. אזור הוורדים המתוכנן השתנה מ-20 ל-16 ס"מ רבועים לאחר 13 ימי מגע.

כדי לוודא כי טעינת כוח המגע לא תוביל לפציעה, יש להגדיר בזהירות את כוח המגע המתאים. יש צורך בסדרה של תנאי צמיחה נאותים כדי לייצר מפעל ערביטופסיס מתאים למענה מגע. לדוגמה, יש צורך ב-24 שעות של עוצמת אור בין 180 ל-240 מיקרואינשטיין למ"ר לשנייה כדי לצפות במורפוגנזה של האות.

כדי להרחיב את הצורות האחרות של טעינת כוח מכני, המכונה יכולה גם להיות שונה עם מים מפזרים חריר או נושבי רוח לחקות אפקטים גשם או רוח, בהתאמה בעתיד.