Este artigo demonstra como a cultura de plântulas de Arabidopsis thaliana em uma plataforma de dois-camada microfluidic que restringe a raiz principal e cabelos de raiz para um único plano ótico. Esta plataforma pode ser usada para a imagem latente de óptica em tempo real da morfologia da raiz bem bem como quanto à geração de imagens de alta resolução por outros meios.
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Artigo de método
A raiz do cabelo morfologia de plântulas de Arabidopsis em uma plataforma Microfluidic de duas camadas de imagem
Neste artigo
Resumo
Resumo
Pelos radiculares aumentam a área de superfície de raiz para melhor absorção de água e absorção de nutrientes pela planta. Porque eles são pequenos em tamanho e muitas vezes obscurecido pelo seu ambiente natural, função e morfologia da raiz do cabelo são difíceis de estudar e muitas vezes excluídos da pesquisa da planta. Nos últimos anos, plataformas microfluidic tem oferecido uma maneira de visualizar os sistemas de raiz em alta resolução sem perturbar as raízes durante a transferência de um sistema de imagem. A plataforma microfluidic aqui apresentados compilações em pesquisas anteriores de planta-em-um-microplaqueta ao incorporar um dispositivo de duas camadas para confinar a raiz principal de Arabidopsis thaliana ao mesmo plano óptico como os pelos da raiz. Este projeto permite a quantificação dos cabelos de raiz em um celular e organela nível e também impede o eixo z à deriva durante a adição de tratamentos experimentais. Descrevemos como armazenar os dispositivos em um ambiente contido e hidratado, sem a necessidade de bombas fluídico, mantendo um ambiente de gnotobiotic para o seedling. Após a experiência de imagem óptica, o dispositivo pode ser desmontado e usado como um substrato para a força atômica ou microscópio eletrônico de varredura, mantendo estruturas bem raiz intacta.
Introdução
Características de bem de raiz aumentar água e aquisição de nutrientes para a planta, explorando novos espaços do solo e aumentar a área da superfície total da raiz. O volume de negócios desses recursos raiz bem desempenha um papel importante em estimular o metro cadeia alimentar1 e o número de raizes finas em determinadas espécies de plantas é esperado dobrar sob elevado de dióxido de carbono atmosférico2. Raizes finas são geralmente definidos como aqueles menores que 2 mm de diâmetro, embora novas definições defendem caracterizando raizes finas por sua função3. Como muitas raizes finas, cabelos ....
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Protocolo
1. dois-camada fabricação de plataforma
- Fabricação dos mestres multicamadas
- Rotação casaco fotorresiste negativa baseada em epóxi (~63.45% sólidos, 1.250 cSt) de acordo com as especificações do fabricante (2.000 rpm para 45 s) em uma bolacha de silicone de diâmetro de 4 polegadas para obter a altura desejada de 20 µm para a primeira camada de desenho.
- Macio-cozer as bolachas resist revestido por 4 min a 95 ° C. Permitir a bolacha esfriar por 5 min. expor o wafer de UV, luz para 15 s (~ 150 mJ/cm2 a 365 nm) através de uma Fotomáscara em um UV contatar alinhador para definir a geometria da camada inferior.
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Resultados
Os dispositivos de microfluidic PDMS da dois-camada aqui descritos têm um canal de alta de 200 µm para a raiz principal de Arabidopsis e uma câmara alta de 20 µm para confinar lateralmente crescentes pelos radiculares (figura 1A). Este projeto pode ser utilizado para espécies de plantas com diâmetros de raiz semelhante como Arabidopsis thaliana e pode ser facilmente modificado para acomodar a espécie de diferentes tamanhos. O design.......
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Discussão
O método descrito neste artigo para a criação de uma plataforma de planta-em-um-microplaqueta é o único que da dois-camada design limites os cabelos de raiz para um único plano de imagem e a plataforma pode ser desconstruídos e usados como um substrato para a imagem latente não-ópticos de alta resolução . Usando a imagem latente não-ópticos de alta resolução pode fornecer informações valiosas sobre o tecido de planta que não pode ser obtido da optical imaging em paz. Por exemplo, imagens de AFM podem fornecer medidas de .......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Este manuscrito foi criado pela UT-Battelle, LLC sob contrato n º DE-AC05-00OR22725 com o departamento de energia dos EUA. O governo dos Estados Unidos mantém e Publicador, aceitando o artigo para publicação, reconhece que o governo dos Estados Unidos mantém uma licença não-exclusiva, integralizada, irrevogável, mundial, para publicar ou reproduzir o formulário publicado de Este manuscrito, ou permitir que outros o façam, para fins de governo dos Estados Unidos. O departamento de energia irá fornecer o acesso do público a esses resultados de pesquisa patrocinado pelo governo federal, em conformidade com o plano de acesso público DOE (http://energy.gov/downloads/do....
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Wafer de silício | WRS Materiais | 100mm de diâmetro, 500-550um de espessura, Prime, resistividade 10-20, N/Phos< 100> | |
| Quintel Alinhador de Contato | Neutronix Quintel Corp | NXQ 7500 Máscara Alinhador | |
| Microscópio Fluorescente | Nikon | Eclipse Ti-U | |
| tecido de laboratório | Kimberly Clark | Kimwipe KIMTECH SCIENCE Marca, 34155 | |
| Fotorresistente Negativo Epóxi | Microchem | SU-8 série | |
| Fotorresistente desenvolvedor | Microchem | Su-8 revelador | |
| tricloro (1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-octil) | silano Sigma Aldrich | uso em capa química | |
| Purificador de plasma de ar | Harrick Plasma | ||
| PDMS | Dow Corning | Sylgard 184 Base | |
| de silicone Agente de cura PDMS | Dow Corning | Sylgard 184 Agente | |
| de cura de elastômero de siliconeDessecador | Bel-Art | F42010-000 | |
| Bisturi | X-acto faca | ||
| Punção de Biópsia | Ted Pella | 15110-15 | |
| Fita adesiva | Grampos | Fita | |
| Tubo de microfuga | Eppendorf | ||
| Triton X | J.T.Baker XI98-07 | ||
| Alvejante | Chlorox | Mídia Concentrada | |
| à Base de | Plantas Phyto Technology Laboratories | M524 | |
| Agar Teknova | A7777 | ||
| Filme de cera | Microscópio de parafilme | ||
| Olympus | IX51 | ||
| Keysight Technologies | 5500 PicoPlus AFM | ||
| VWR | |||
| Microscópio Eletrônico de Varredura | JEOL | 7400 | |
| Evaporador de feixe de elétrons de pistola dupla | Thermionics | Sistema de evaporação de pistola de elétrons duplo personalizado |
Referências
- Pritchard, S. G. Soil organisms and global climate change. Plant Pathol. 60 (1), 82-99 (2011).
- Norby, R. J., Ledford, J., Reilly, C. D., Miller, N. E., O'Neill, E. G. Fine-root production dominates response of a deciduous forest to atmospheric CO2 enric....
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Reimpressões e permissões
