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방법 논문

잎 전송의 변화를 사용하여 아라비도시스 탈리아나의 엽록래스트 운동을 조사합니다.

2.1K 조회수

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DOI:

10.3791/62881

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2021년 7월 14일

 ,  ,  , 

이 논문에서

요약

많은 식물 종은 빛 흡수를 최적화하기 위해 엽록소의 위치를 변경합니다. 이 프로토콜은 간단한 가정용 계측기를 사용하여 아라비도시스 탈리아나 잎의 엽록소 류스트 이동을 조사하는 방법을 설명하며 잎을 통해 빛의 전달의 변화를 프록시로 사용합니다.

초록

잎의 엽록소운동은 특정 조건하에서 광억제를 최소화하고 성장을 증가시키는 데 도움이 되는 것으로 나타났습니다. 엽록체 운동에 대해 많은 것을 배울 수 있는 것은 예를 들어, 공초점 형광 현미경 검사를 사용하여 잎에서 엽록소포스트 포지셔닝을 연구하되, 이러한 유형의 현미경 검사에 대한 접근이 제한적이다. 이 프로토콜은 엽록체 이동의 프록시로 잎 전송의 변화를 사용하는 방법을 설명합니다. 경차단을 최대화하기 위해 엽록소가 확산되면 전송이 낮습니다. 엽록체가 빛을 피하기 위해 항클린 세포벽을 향해 움직이면 전염이 더 높아집니다. 이 프로토콜은 잎을 다른 청색 광 강도에 노출시키고 잎 전송의 동적 변화를 정량화하기 위해 집에서 만든 간단한 계측기를 사용하는 방법을 설명합니다. 이 접근은 연구원이 다른 종 및 돌연변이에 있는 엽록소염 운동을 정량적으로 기술하고, 그것에 화학물질 및 환경 요인의 효력을 연구하거나, 예를 들면, 새로운 돌연변이에 대한 스크린, 엽록류의 운동에 빛 지각에서 이끌어 내는 프로세스에 있는 누락된 분대를 확인하기 위하여 허용합니다.

서론

빛은 광합성, 식물 성장 및 개발에 필수적입니다. 그것은 빛 강도뿐만 아니라 계절이나 하루의 과정을 통해 변경으로 가장 역동적 인 abiotic 요인 중 하나입니다, 뿐만 아니라 신속하고 예측할 수없는 방법으로 구름 커버에 따라. 잎 수준에서, 빛 강도는 또한 주변 식물과 식물의 자신의 캐노피의 밀도와 자연에 의해 영향을받습니다. 식물이 가변 조명 조건에서 빛 차단을 최적화할 수 있는 한 가지 중요한 메커니즘은 청색광 자극1,2에 대응하여 엽록소가 이동하는 기능입니다. 저조도 조건에서 엽록소는 빛 차단을 극대화하고 광합성을 극대화하기 위해 소위 축적 반응에서 빛(periclinal 세포벽을 따라)에 수직으로 퍼져 나아집니다. 높은 조명 조건에서 엽록소는 소위 회피 반응에서 항클럼세포 벽을 향해 이동하여 광 차단및 광억제의 위험을 최소화합니다. 많은 종에서 엽록소는 또한 축적 및 회피 위치와 종종 그 두 3,4 사이의 중개와 구별되는 특정 어두운 위치를 가정합니다. 다양한 연구는 엽록소 운동이 잎의

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프로토콜

1. 달리기를 위해 나뭇잎 준비

  1. 8 A. 탈리아나 식물을 밤새 어둠 속에서 놓아 (대부분의 종에 대해 6 h 가 작동 >) 엽록소가 어두운 위치로 이동하도록합니다. 모든 복제본은 비교 가능한 전송 값으로 시작합니다.
  2. 또는 전체 잎 8개에 촉촉한 필터 용지가 있는 페트리 접시에 넣고 페트리 접시를 닫고 알루미늄 호일로 포장하십시오.

2. 전송 장치가 작동하는지 테스트

  1. 전송 장치를 안정적인 전원에 연결하고 장치의 전원 스위치(ON/OFF 버튼)를 눌러 기기를 재설정합니다(그림 1A, B).
  2. iPad를 안정적인 전원에 연결하고 홈 화면 버튼을 눌러 화면을 활성화하고 암호를 입력하여 로그인합니다.
  3. 설정 아이콘을 누르고, 디스플레이 및 밝기 아이콘을 누르고, 자동 잠금을 누르고, 이 옵션을 눌러 화면이 영구적으로 유지되도록 선택합니다. 그렇지 않으면 화면이 절전 모드로 나오면 프로그램이 실행중지됩니다. 홈 화면

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결과

전송 장치의 상이한 부분은 도 1에 도시되어 있다. 마이크로 컨트롤러는 장치의 제어 장치이며 검은 잎 클립에 고정된 잎이 발생하는 광 조건을 제어하고 수신하는 광 전송 데이터를 저장합니다(그림 1A, B). 계측기의 제어 유닛을 클로즈업하면 ON/OFF 버튼, 데이터 저장 기능을 위한 SD 카드, Bluetooth 쉴드( 데이터를 LeafSensor 앱으로 전송) 및 LED(발광 다이오드)와 광트랜지스터에 연결하는 케이블이 표시됩니다. 마이크로 컨트롤러는 계측기의 베이스에 위치하며 그림에 가장자리만 표시됩니다(그림 1B). 3D 프린팅 된 검은 잎 클립은 잎, LED 및 광트랜지스터를 제자리에 고정시합니다. 젖은 필터 용지는 LED가 방해받지 않도록 LED가 있는 리프 클립 부분에 배치되며, 어두운 적응된 잎은 LED를 향한.......

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토론

이 장치는 매우 사용하기 쉽지만 LED 및 광트랜지스터의 위치 지정이 잎 클립에서 잎 클립에 약간 다를 수 있기 때문에 전송 장치의 각 리프 클립 설정을 독립적으로 보정하는 것이 매우 중요합니다. LED와 광트랜지스터가 안정적으로 삽입되었는지 확인하고 데이터가 꺼져 있는 경우 교정을 다시 확인합니다. 장치에 물을 가져오는 것을 피하십시오. 잎 클립의 잎은 물 스트레스를 피하기 위해 물로 가득 찬 '보트'에 배치됩니다. 예를 들어, 이 보트를 제어 장치와 분리된 낮은 테두리가 있는 플라스틱 용기에 넣고 넘어뜨리지 마십시오. 케이블 연결을 분리하거나 구부리지 마십시오. 잎 클립을 삽입할 때주의하고 케이블을 너무 많이 당기거나 구부리지 마십시오.

초기 전송 값이 어두운 위치를 나타내는지 확인하기에 충분한 길이의 잎을 어둡게 조정하는 것이 중요합니다. 장치의 어두운 기간 동안 값이 잎에 푸른 빛을 비추기 전에 적어도 30 분 동안 안정되어 있는지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 잎을 다음.......

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공개 사항

저자는 이해상충이 없습니다.

감사의 글

기금은 Fiske 상과 웰즐리 대학 교수상에 의해 제공되었다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
알루미늄 호일
어두운 적응 잎
필터 종이
LeafSensor app이 설치된 iPad(추가 정보 참조)
피펫모든
페트리 접시모든
전송 장치( 참조 추가 정보)
물

참고문헌

  1. Senn, G. Die Gestalts- und Lageveränderung der Pflanzenchromatophoren. , Wilhelm Engelmann. Leipzig, Germany. (1908).
  2. Zurzycki, J. The influence of chloroplast displacements on the optical properties of leaves. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 30,....

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