Eerdere studies gebruikten epidermale schillen, bladschijven of losse bladeren om stomatale reacties op bacteriële invasies te onderzoeken 9,11,12. De methode die in deze studie wordt voorgesteld, maakt daarentegen gebruik van het draagbare stomatale beeldvormingsapparaat om huidmondjes direct te observeren op een blad dat aan de plant is bevestigd na spray-inoculatie van Pto, waardoor natuurlijke omstandigheden van bacteriële invasie worden nagebootst. Omdat deze methode geen destructieve monstervoorbereidingsprocessen met zich meebrengt, zoals het loslaten van bladeren, excisie van de bladschijf en epidermale peeling, kunnen wonden en waterverlies in verband met deze monstervoorbereidingsprocessen worden vermeden. Deze effecten moeten niet lichtvaardig worden opgevat, omdat verwonding en waterverlies onvermijdelijk plantaardige signalen produceren, zoals de fytohormonen jasmonaat en abscisinezuur die de huidmondbewegingen beïnvloeden 13,14.
Er zijn verschillende richtlijnen voor het optimale gebruik van het draagbare stomatale beeldvormingsapparaat. Ten eerste is het grondig verwijderen van waterdruppels van bladoppervlakken van het grootste belang voor het verkrijgen van beelden met optimale helderheid en focus. Ten tweede wordt aanbevolen om meerdere foto's te maken van identieke bladgebieden door de stelschroef te manipuleren om de scherpstelling te verfijnen. Verwacht wordt dat deze praktijk het aantal analyseerbare huidmondjes per bladoppervlak zal verhogen, waardoor mogelijke bemonsteringsfouten worden verminderd. Ten slotte moet u bij het knijpen van een blad met het apparaat voorzichtig omgaan om schade aan het blad te voorkomen. Dit is van cruciaal belang omdat verwonding een van de signalen is die huidmondjessluiting uitlokken14.
De huidmondopening was meestal variabeler in de geautomatiseerde meting dan in de handmatige meting (figuur 3). Daar zijn verschillende mogelijke redenen voor. Eerder werd gemeld dat stomatale poriën die worden afgeleid uit de beeldanalysepijplijn vaak celwanden en/of schaduwen van wachtcellen rond de stomatale porie7 bevatten, wat niet het geval is bij handmatige meting door menselijke ogen. Huidmondjes met ongebruikelijke vormen kunnen ook van invloed zijn op de variatie tussen handmatige en geautomatiseerde metingen, hoewel het huidmondjesdetectiemodel is getraind om dergelijke huidmondjes uit te sluiten van de analyse7. Een paar huidmondjes kregen nulwaarden voor de stomatale opening in de geautomatiseerde meting, maar geen enkele in de handmatige meting om onbekende redenen. Toekomstige updates van de modellen kunnen nodig zijn om deze problemen aan te pakken. Niettemin, aangezien de geautomatiseerde meting van de stomatale opening in wezen overeenkwam met de handmatige meting, is de huidige versie van de beeldanalysepijplijn van praktisch nut.
De directe observatie en geautomatiseerde meting van de huidmondjesopening in A. thaliana die in deze studie wordt beschreven, is veelbelovend voor verschillende toepassingen om de rol van huidmondjes in de aanpassing aan het milieu van planten op te helderen. De gepresenteerde methode zou bijvoorbeeld breed toepasbaar moeten zijn voor het snel kwantificeren van de huidmondjesopening in een intact heel plantensysteem na blootstelling aan biotische stress zoals MAMP's en microbiële pathogenen, evenals abiotische stress zoals droogte. Ter ondersteuning hiervan heeft een eerdere studie met succes de beeldanalysepijplijn toegepast om de stomatale opening van "bladschijven" die zijn behandeld met het schimmeltoxine fusicoccine dat de stomatale opening induceert of het stresshormoon abscisinezuur dat de sluiting van de huidmondjes induceert, nauwkeurig te kwantificeren7. Bovendien maakt het draagbare beeldvormingsapparaat in principe een langdurige analyse van het tijdsverloop mogelijk van de huidmondjesopening op een enkel identiek blad dat aan de plant is bevestigd. Dit zou licht kunnen werpen op nieuwe aspecten van plant-microbe interacties, omdat de meeste studies zich hebben gericht op stomatale reacties op bacteriële pathogenen gedurende de eerste paar uur van de interactie 9,10,11. Het zal ook interessant zijn om de gepresenteerde methode te gebruiken en aan te passen om stomatale reacties op bacteriële invasie onder verschillende omgevingsomstandigheden te onderzoeken. Dit is met name relevant voor het begrijpen van de effecten van omgevingsfactoren zoals temperatuur, vochtigheid en beschikbaarheid van bodemwater die van invloed zijn op huidmondbewegingen en ziekteontwikkeling door bacteriële pathogenen 8,15. Concluderend kan worden gesteld dat de gepresenteerde methode bedoeld is om het onderzoek naar huidmondjesfuncties in en buiten plant-microbe-interacties te versnellen in tot nu toe onbereikbare experimentele omgevingen.