모델 식물 애기장대 의 Thigmomorphogenesis의 연구를 위한 노동 절약 및 반복 가능한 터치 포스 신호 돌연변이 스크린 프로토콜

우리는 식물 신호 형태 발생을 관찰하기 위해 자동 터치 포스 기계를 구축합니다. 식물에 부드러운 터치 력을 적용하기 위해 인간의 머리 브러시와 함께 설치 한 로봇 팔. 인간의 손가락 터치와 비교하여, 자동 인간의 헤어 터치 기계는 더 많은 노동 절약, 균일 한 터치 포스 로딩을 제공 할 수 있습니다.

한 라운드의 힘 적재에 필요한 시간은 몇 분 이내에 제한될 수 있습니다. 몇 시간의 손가락 터치와 면 봉면 터치에 비해 로봇 기계는 식물 상업 반응 연구를 크게 향상시킬 수 있습니다. 처리된 식물의 효율성과 인구를 증가시킴으로써, 우리는 자동 터치 머신이 4개의 신호 돌연변이 스크린및 식물과 동물 모두에서 상업적 반응 연구에 적용될 것으로 예상합니다.

시작하려면 MS 배지를 사용하여 8%의 천판에서 씨앗을 양성한 후 각 유전자형의 발아율을 7일 동안 테스트합니다. 발아 속도에 따라, 생성될 식물의 원하는 수보다 4~5배 더 많은 씨앗을 준비한다. 1.5 밀리리터 플라스틱 튜브에 차가운 물에 씨앗을 담그고 알루미늄 호일로 덮어 어둠 속에서 유지하십시오.

씨 에 저장 4 섭씨 에 대 한 씨 임비티온. imbibition 후 5 ~ 7 일, 식물 성장에 적합한 토양을 선택합니다. 큰 덩어리를 피하고 포크를 사용하여 균일하게 혼합하십시오.

24 207 밀리리터 플라스틱 컵의 상부 림 직경 7.4cm를 준비합니다. 관개 목적으로 컵 하단에 3 개의 둥근 구멍을 드릴. 혼합 토양이 플라스틱 컵을 채웁니다.

토양이 컵 테두리보다 약 1센티미터 높이까지 쌓이게 하고 통치자를 사용하여 쌓인 토양의 표면을 부드럽게 평평하게 합니다. 24컵을 플라스틱 트레이에 옮기습니다. 식물의 빠른 성장을 위한 광합성 활성 방사선보다 높은 평방 미터당 초당 180~240개의 미세아인의 성장 챔버의 광강도를 설정합니다.

라이트 조건을 24시간 일정으로 설정합니다. 성장 챔버의 온도를 섭씨 23.5도 또는 영하 1.5도로 설정하고 습도는 35~45%로 각 트레이에 2.5리터의 물을 넣습니다. 토양이 컵 의 바닥에있는 구멍에서 물을 흡수하고 토양의 표면이 컵 테두리 수준으로 떨어질 때까지 기다립니다.

2시간 후, 3~4개의 씨앗을 한 자리에 뿌리고 컵 안에 고르게 분배된 4개의 반점을 뿌었습니다. 각 트레이 위에 투명한 플라스틱 덮개를 놓고 씨앗이 일주일 동안 발아하게 하십시오. 그런 다음 덮개를 제거하고 모종이 한 주 동안 자랄 수 있도록 합니다.

씨앗이 발아 한 후 매일 1.5 리터의 물로 식물을 관개하십시오. 종자 파종 후 9~10일 후에는 얇게 차여 추가 촬영을 제거합니다. 작은 가위를 사용하여 슈트를 자르고 전체 식물을 토양에서 직접 꺼내지 마십시오.

각 컵에 비슷한 크기의 3 ~4 명의 식물 개인. 로봇 팔에 터치 헤어 브러시를 설치하려면 먼저 접착제를 사용하여 330mm 길이의 강철 눈금자에 인간의 머리카락 한 층을 고르게 고정하십시오. 머리카락의 길이는 126 밀리미터입니다.

두 개의 금속 클램프를 사용하여 강철 눈금자를 로봇 팔에 부착합니다. 제어판에서 조그 F 플러스를 눌러 수직 차원을 따라 기계 암의 높이를 설정하고 조그 R 마이너스를 눌러 로봇 팔과 브러시를 낮춥춥습니다. 헤어 브러시의 끝을 컵 테두리보다 5센티미터 낮게 유지합니다.

Inc F 플러스 또는 R 마이너스를 눌러 모든 식물 개인이 만지고 있는지 확인하기 위해 기계를 1 ~ 2 사이클을 미리 실행합니다. 공식 실험 전에 전자 스케일을 사용하여 터치 력을 측정합니다. 1~2밀리톤 사이의 터치력을 유지하기 위해 기계 암의 높이를 조정합니다.

다음으로, 수동으로 수평 치수를 따라 기계 팔의 시작 위치를 설정합니다. 헤어 브러시가 각 트레이의 가장자리에 걸려 있게 합니다. 조그 F 플러스 또는 조그 R 마이너스를 눌러 기계 팔을 약간 수평으로 이동하여 터치 실험이 시작되기 전에 식물이 닿지 않도록하십시오.

이동 버튼을 눌러 머리 브러시 이동 거리를 수평 치수에서 365밀리미터로 설정합니다. Inc F 플러스 또는 R 마이너스를 눌러 기계 암을 이동하여 전체 이동 거리를 확보하고 처리 된 모든 식물이 만지고 있는지 확인합니다. 그런 다음 자동 속도 버튼을 눌러 기계 암의 x 축을 따라 분당 5000밀리미터의 이동 속도를 설정합니다.

마이너 사이클 버튼을 눌러 라운드당 40번의 터치와 동일한 20번의 시험에서 터치 시간을 설정합니다. 헤어 브러시가 8 시간의 간격 시간으로 하루에 3 라운드 동안 식물을 만질 수있는 주요 기간 버튼을 눌러 하루 480 분에 터치 라운드의 반복 간격을 설정합니다. 카운트다운이 0으로 바뀌면 기계가 자동으로 새로운 터치 라운드를 시작합니다.

기계가 4 일 의 기간 내에 12 라운드 동안 식물을 터치 할 수 있도록 12 시험에 주요 사이클을 설정합니다. 시작 버튼을 눌러 미리 설정된 프로그램을 시작합니다. 칫솔과 모발 팁을 조정하고 보정하여 전체 터치 기간 동안 매일 동일한 높이로 보정합니다.

감동적인 실험 내에서 각 식물의 볼트 데이를 추적하려면 매일 각 식물의 첫 번째 식물 줄기를 관찰하십시오. 길이를 측정하고 1센티미터에 도달하면 성장 기간을 기록하므로 식물 상에서 생식 단계로 전환되었습니다. 로제트 반경의 측정은 상단에서 전체 트레이의 사진을 찍습니다.

이미지 처리 소프트웨어를 사용하여 로제트 중심에서 가장 긴 리프 끝까지의 거리를 눈금자로 컵 테두리로 측정합니다. 로제트 영역을 측정하려면 먼저 로제트 장기의 나머지 부분에 영향을 주지 않고 꽃집을 제거하십시오. 각 식물의 꼭대기에서 근처에 배치 된 스케일 눈금자와 함께 사진을 찍습니다.

이미지 처리 소프트웨어에서, 로제트 잎의 수평 2차원 표면적을 측정한다. 본 실험에서 면봉 수동 터치 트리트먼트는 야생형 대조군 컬럼비아 제로 식물에 대한 기계 구동 헤어 터치 트리트먼트와 비교하였다. 볼트는 연속 면봉 터치 처리 후 1.7 일 지연.

마찬가지로 자동 기계 구동 헤어 터치에 대 한, 지연 된 볼트 관찰 되었다. 단변콕스 위험 분석은 터치 그룹의 식물의 볼트 위험이 대조군의 식물에 비해 각각 31%와 52%임을 나타낸다. 그러나, 이러한 볼트 지연은 tDNA 삽입 돌연변이체, NKK 1 및 NKK 2에서 관찰되지 않았다.

Univariate Cox 비례 위험 모델은 41의 추정 HR을 가진 제어 및 터치 식물 사이에 중요한 차이를 보인 만 야생 유형 컬럼비아 제로를 보여줍니다. 형태학적 변화를 위해, 야생 형 컬럼비아 제로 식물은 일정하고 반복적인 자동 기계 구동 헤어 터치의 3 일 후에 현저하게 더 작은 장미 반경과 짧은 잎 길이를 보였다. 예상 로제트 면적은 13일 만에 20~16㎡로 변경되었습니다.

터치 포스 로딩이 상처로 이어지지 않도록 하려면 적절한 터치 력을 신중하게 설정해야 합니다. 터치 반응 분석에 적합한 아라비도시스 공장을 생산하기 위해서는 적절한 성장 조건이 필요합니다. 예를 들어, 초당 평방 미터당 180~240마이크로아인슈타인사이의 24시간의 광강도가 필요하다.

다른 형태의 기계적 힘 적재로 확장하기 위해 기계는 물을 뿌리는 노즐 이나 바람 송풍기로 개조하여 미래에 각각 비 또는 바람 효과를 모방할 수 있습니다.