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Na biologia, o uso de microscopia eletrônica de varredura (SEM) foi estendido para estudos de evolução estrutural, a morfologia comparativa, o desenvolvimento de órgãos, e caracterização de populações ou espécies 1. Com a sua visão bidimensional de estruturas microscópicas, áreas como a micromorfologia e sistemática lucrado com SEM técnica avanços desde a segunda metade do século 20. Por exemplo, a introdução da metodologia de revestimento por pulverização na década de 1970 fez eventuais observações de materiais delicados, como ápices vegetativos e flores que reforcem a imagem de tecidos não condutores 2, 3. SEM utiliza electrões ejectados a partir da superfície do espécime de reproduzir a topografia num ambiente de alto vácuo 4.
Estudos envolvendo SEM estão focados tanto a inferência de caracteres estruturais ea reconstrução da growth processos. Novos personagens estruturais relevantes para a taxonomia e sistemática de uma vasta gama de organismos foram descobertos a partir de observações SEM. Por exemplo, características de plantas utilizado para o diagnóstico espécie ou classificações supraspecific, como os poços guarnecidas de madeira 5, o estigma diversidade 6, nectary e floral morfologia 7, 8, detalhes de tricomas 9, e grãos de pólen 10, 11, pode não ser corretamente visualizadas sem SEM. Observações de sucesso com SEM convencional também foram atingidos por longa data organismos fixados em formol 12 e herbário espécimes de plantas 13.
Por outro lado, os estudos de reconstrução dos processos de crescimento utilizando SEM envolve uma ampla gama de tópicos, tais como o desenvolvimento de órgãos 14, INFECÇÕES induzidas por bactérias 15, planta raiz fisiologia 16, os mecanismos de fixação parasita-hospedeiro 17, 18, efeitos de drogas sobre parasitas 19, micoparasitismo e antibiose 20, 21, o crescimento malformação 22, de desenvolvimento comparativa de indivíduos selvagens e mutantes 23, e ciclos de vida inteiras 24. Embora microscópios electrónicos de varrimento ambiental (ESEM) 25 pode ter vantagens importantes para a observação de amostras biológicas molhado em processos de crescimento, material delicado ainda pode ser comprometida mesmo na condição de baixo vácuo do ESEM), e têm de ser processados de forma adequada para evitar a perda observação morfológica de valioso.
Neste artigo, uma revisão de protocolos específicos para a observação SEM de três different tipos de amostras é apresentada: meristemas florais, oomicetos (Saprolegnia), e material fúngico. Estes protocolos compilar a experiência de nossos estudos anteriores baseados em SEM 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, onde as dificuldades específicas e soluções alternativas foram encontrados. No caso de uma instalação de desenvolvimento comparativa e estudos estruturais, a utilização de SEM começou na década de 1970 34, 35, e desde então, os pesquisadores descobriram que certas características florais são mais instáveis do que se pensava 36. Reconstrução do desenvolvimento floral envolve a captura de todas as fases entre jovens meristemas florais e antese. Para alcançar este objectivo, é ESSEntial que a topografia da amostra e da integridade da parede celular não sejam comprometidas após a fixação e a desidratação subsequente. Meristemas florais jovens são particularmente vulneráveis ao colapso da parede celular (Figuras 1a, 1b). Da mesma forma, as estruturas delicadas como nectáreos, pétalas, estigmas e sporangia exigem protocolos eficazes e undamaging. Esta revisão resume um protocolo ideal para manter os tecidos jovens e delicadas intactas para geração de imagens SEM.
No caso dos oomicetos (Stramenopiles) -um dos grupos mais diversos e generalizadas de parasitas, com hospedeiros que variam de micróbios e plantas para os invertebrados e vertebrados 37 - há esporos que crescem e se desenvolvem em um ambiente úmido. Esta condição representa um desafio para a observação SEM, porque os esporos precisam de um substrato adequado não é adequado para protocolos SEM padrão. Entre os oomicetos, espécies de Saprolegnia são de particular interesse porque eles can causar reduções graves no aquacultura, pesca e populações de anfíbios 38. Características micromorfológicas, como os espinhos em forma de gancho de cistos, foram encontrados para ser útil para identificar espécies de Saprolegnia, que é fundamental para estabelecer controles de infecção e tratamentos potenciais 39. Aqui, existe um protocolo experimental para comparar os padrões do crescimento da coluna de cistos em substratos diferentes e para manipular a amostra para a preparação crítica secador de ponto (CPD) e subsequente observação SEM.
Em um terceiro caso, há descobertas interessantes que surgiram depois de uma inspecção dos esporos dos fungos Phellorinia herculanea f. f stellata. nova (Agaricales) 31. Juntamente com os esporos, um grupo de células berçário inesperados foi identificado sob o SEM. Com protocolos tradicionais anteriores e de matérias não tratadas, as células enfermeira veio UOt desmoronou completamente (Figura 1c). Mais inferências sobre tecidos específicos associados aos esporos podem ser feitas com as modificações simples, mas cruciais para as abordagens padrão descritos aqui (Figura 1D).
Nesta revisão, há protocolos detalhados SEM que podem ser usados para lidar com diferentes problemas associados com a observação SEM em angiospermas, oomycetes e Agaricales, tais como o colapso celular e encolhimento tecido meristemático, o crescimento não-ideal de espinhos cisto, e destruição de tecidos efêmeras, respectivamente.

Figura 1: Comparação das amostras tratadas sem (A, C) e com (b, d) o protocolo FAA-etanol-CPD. (A - b) Os botões florais do Anacyclus Clavatus, mid-desenvolvimento. Bud tratada com tetróxido de ósmio 46 </ sup> (a) e Bud tratados com o protocolo FAA-CPD (b). (C - d) células enfermeira com esporos de Phellorinia herculanea f. stellata. As amostras secas, sem qualquer tratamento (C) e com o protocolo aqui descrito para Agaricales (d). Esporos em laranja. Escalas: (AB) 100 uM, (CD) de 50 um. Fotos foram tiradas por Y. Ruiz-León. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.