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デジタル顕微鏡を用いた細胞死開始の研究
デジタル顕微鏡を用いた細胞死開始の研究
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Biology
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JoVE Journal Biology
Studying Cell Death Initiation Using a Digital Microscope

デジタル顕微鏡を用いた細胞死開始の研究

Full Text
1,958 Views
06:06 min
November 10, 2023

DOI: 10.3791/65824-v

Tina Arnšek*1, Nuša Golob*1, Nastja Marondini1, Maruša Pompe-Novak1,2, Kristina Gruden1, Tjaša Lukan1

1National Institute of Biology, 2University of Nova Gorica

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the rate of programmed cell death initiation in potato plants by using a continuous imaging protocol to observe inoculated leaves. The method allows for precise timing of lesion formation, providing insights into the dynamics of hypersensitive response covert resistance.

Key Study Components

Research Area

  • Cell death initiation
  • Hypersensitive response
  • Plant biology

Background

  • Programmed cell death is a vital defense mechanism in plants.
  • The study utilizes potato plants as a model system.
  • Identifying the timing of cell death can enhance understanding of plant immunity.

Methods Used

  • Continuous imaging of inoculated leaves
  • Utilization of potato plants as the biological model
  • Microscopic analysis for real-time observation of lesion development

Main Results

  • Lesions became visible approximately 90 minutes after the initial inoculation.
  • Lesion expansion was tracked over a period of 8.5 hours.
  • The method allows for high-resolution time-lapse recording of disease progression.

Conclusions

  • This protocol effectively quantifies cell death initiation rates in potato plants.
  • It offers a valuable tool for further research on plant defenses against pathogens.

Frequently Asked Questions

What is the primary goal of this research?
To study the initiation rate of programmed cell death in potato plants.
What technology is used for observing cell death?
Digital microscopy is used to continuously image inoculated leaves.
Why is controlled environmental conditions important?
It ensures consistent growth and development for accurate experimental results.
How long does it take for lesions to appear after inoculation?
Lesions were recorded approximately 90 minutes after inoculation.
What organisms are being studied in this protocol?
The study focuses on potato plants, specifically monitoring cell death initiation.
Can this protocol be applied to other plant species?
Yes, it may be adapted for use in other plants with similar response mechanisms.
What is the significance of studying cell death in plants?
It helps in understanding plant defense mechanisms against diseases and pathogens.

ここでは、細胞死誘導後に接種された葉を連続的にイメージングすることにより、プログラムされた細胞死開始率を研究するためのプロトコルを提示します。

まず、ウイルスに感染したジャガイモを摂氏22度に維持された成長チャンバーに移します。観察する植物を選び、粘着テープを使用して2枚目の接種した葉を完全に固定します。次に、デジタルマイクロスコープをコンピューターに接続し、画像キャプチャソフトウェアを起動します。

葉を顕微鏡の下に置きます。次に、ダイヤルを使用して葉の表面に焦点を合わせます。カメラの設定を調整するには、設定ボタンをクリックします。

次に、明るさを 64 に、コントラストを 14 に、色相を 0 に設定します。次に、ホワイトバランスを調整し、彩度を 47 に、シャープネスを 0 に、ガンマを 5 に設定します。画像キャプチャアイコンをクリックして、タイムラプスビデオオプションを選択します。

次に、15分ごとに合計24時間の画像キャプチャを設定します。スタートボタンを押すと、画像キャプチャが始まります。キャプチャした画像を保存するには、すべての画像を選択して保存アイコンをクリックします。

次に、エクスポートオプションを選択し、ドット/インチを最大に設定します。保存したら、プログラムからすべての画像を削除します。画像を編集するには、ImageJなどの編集ソフトウェアを起動します。

ファイルをクリックしてから [インポート] を選択し、[画像シーケンス] を選択して、1 つの視野から画像の時系列をインポートします。保存した画像のディレクトリのパスを貼り付けて、[OK]を押します。変換が完了すると、ImageJ は自動的に内部ビデオプレーヤーを起動し、完成したビデオを表示します。

ファイルをクリックし、名前を付けて保存し、AVI形式を選択してビデオファイルをエクスポートします。小さなウィンドウが開いたら、フレームレートを0.3 FPSに設定し、[OK]を押してビデオをAVIファイルとして保存します。少なくとも3〜4枚の葉が完全に発達した生後3〜4週間の接種済みジャガイモをデジタル顕微鏡分析に使用しました。

接種した葉の同じ領域を15分間隔で観察し、病変の発生と経時的な拡大を決定しました。14時間の観察では、病変は見られませんでした。約90分後、目に見える病変が記録されました。

病変は2時間後に拡大し始め、その後8時間半にわたって拡大を続けた。

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