葉透過の変化を用いて、シロイヌナズナの葉緑体運動を調べる

この方法は、葉の光透過の変化を葉葉体運動の代理として測定し、種、環境、突然変異に応じて葉の光吸収を異なる程度に影響します。この手頃な価格の家庭用デバイスは、簡単かつ半自動化された方法で葉葉芽細胞の動きの動的変化を定量化することが可能になります。データは顕微鏡研究を補完する。

指示に密接に従い、楽器を注意深く扱うことが重要です。まず、伝送装置を安定した電源に接続し、デバイスの電源スイッチを押して機器をリセットします。次に、iPadを安定した電源に接続します。

ホーム画面ボタンを押して画面をアクティブにし、パスコードを入力してログインします。設定アイコンを押し、続いてディスプレイと明るさのアイコンを押します。次に、自動ロックを押して、プログラムが中断することなく実行されるように画面が永続的に表示されるように、決して選択しないでください。

次に、ホーム画面ボタンを押してメイン画面に戻ります。すべてのアプリケーションを閉じた後、LeafSensorアプリを見つけて開き、テキストと白のフィールドを示す情報を緑色の画面に入力します。接続された単語が画面の下部に表示され、アプリが送信デバイスと通信していることを確認します。

「Adafruit NOT Found」というメッセージが表示された場合は、デバイスが接続されていることを確認し、デバイスのスタートボタンをもう一度押します。アプリ ページの最初の 4 つのフィールドに入力して、リーフのないリーフ クリップを開いた短いテストの条件を設定します。実験名というフィールドに実験名を付けてから始め、光強度の数という名前のフィールドに数値を入力して実験で使用する青色光の輝度の数を選択し、0 ~ 3,000 の整数を選択して使用する青色光強度を入力し、次の強度の各強度をカンマで区切って、次の値を「青の強度」という名前のフィールドに区切ります。

青の輝度の長さを、青の継続時間というフィールドに入力します。画面中央のセクションで[実験の開始]を押します。画面の下部には、実験開始メッセージが含まれる 8 つのハイフンが表示されます。

最初のデータが表示されるまで実験を実行します。最初の2分間、LEDから光が出ないようにした後、弱い青色光の放出を2分間観察し、次に強い青色光の放出をさらに2分間観察します。また、このシーケンス全体を通して1分間に1回、LEDから短時間発光する強烈な赤色光を観察します。

アプリページの左下にある「実験完了」というメッセージで示される「実験完了」のステータスを確認し、ホーム画面ボタンを2回押します。アプリからスワイプして、もう一度開きます。オン/オフボタンを押して、インストゥルメントをリセットして、リーフでの走行に備えます。

暗闇では、非常に低い白または緑色の光のみを使用して、LEDをカバーするために暗く適応した植物から1つの広い葉を選びます。葉クリップの長さのフィルター用紙ストリップを準備します。次に、フィルター用紙ストリップの上部に穴を開けて、LED を覆わないようにします。

LEDを保持しているリーフクリップ部分に湿らせたフィルターペーパーを置きます。ペトリ皿から暗く適応したリーフクリップを取り外し、リーフクリップの濡れたフィルターペーパーの上に葉を置き、アダキシャルリーフ表面がLEDに面していることを確認します。その後、写真トランジスタを上部に置いて、他のリーフクリップ部分を配置します。

必要に応じて、2つのリーフクリップパーツを一緒に保持するためにゴムバンドを使用します。リーフクリップをそれぞれのボートに入れ、ピペットを使用して、貯水槽に水を満たし、葉または少なくともろ過紙が水中に触れ、走行中の葉の脱水を避けるようにします。iPad で LeafSensor アプリを設定し、実験名という名前のフィールドに「EXPLORA1」と入力します。

光強度の数というフィールドに 10 を入力します。次に、青の強度と青の持続時間という名前のフィールドに数字を入力します。[実験の開始] を押します。

最初の1分が経過したら、現れた出力値を観察します。値が遠く離れている場合は、リーフクリップに正しく配置されているかどうかを確認します。実行が完了すると、データは自動的に保存されます。

画面を直立した位置に回転させた後、保存とユーティリティの2つのオプションが画面に表示されます。ユーティリティを押し、保存されたファイルのリストから、EXPLORA1 ファイルを選択します。ファイルのリストの下に、選択した実験で EXPLORA1 が表示されます。

次に、電子メールを押します。電子メール アドレスを入力すると、メッセージに自動的に関連付けられた EXPLORA1 ファイルが送信ボタンを押します。送信率データは、シロイヌナズナの伝染が低い光強度で減少したことを示す時間に対してプロットされ、光強度がさらに増加すると回避応答が誘発された。

19時間のロングラン中の野生型および変異型シロイヌナズナの葉の平均伝送率値が示されている。葉が野生型とphot2変異体の両方で低い青色光にさらされたとき、伝達の最初の急速な減少は遅い減少に続き、葉ロプラストが蓄積応答に移動していたことを示す。野生型と比較して、phot1は蓄積応答の低下を示した。

青色光強度が11時間後に段階的に増加すると、透過率が増加し、葉ロプラストが回避応答に移行します。デルタTとも呼ばれる暗い値に対するパーセント透過度の変化度は、正確な青色光強度に依存していた。負の値は、葉が累積応答を示したことを示し、正の値は回避応答を示します。

透過速度は、光が増えた時の伝送変化の傾きとして計算されます。代表例では、青色光強度が増加するにつれて回避がトリガされた初期応答中に伝送速度が変化した。特徴のない変異体または種の透過変化を調べるとき、透過値と葉ロプラストの位置が顕微鏡研究とどのように相関しているかを確認する。