$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
В биологии, использование сканирующей электронной микроскопии (SEM) была распространена на изучение структурной эволюции, сравнительной морфологии, развития органов, а также характеристика популяций или видов 1. Благодаря двухмерном виде микроскопических структур, таких областях, как микроморфологией и систематики прибыль от SEM техники достижений , начиная со второй половины 20 - го века. Например, введение методики покрыти распылением в 1970 - е годы стало возможным наблюдения деликатных материалов , таких как стрелять верхушках и цветов путем более широкого томографию непроводящих тканей 2, 3. СЭМ использует электронов , выбитых с поверхности образца , чтобы воспроизвести топографию в высоковакуумной среде 4.
Исследования с участием SEM сосредоточены как на выводе структурных персонажей и реконструкции growtч процессы. Новые структурные символы, имеющие отношение к систематике и систематика широкого спектра организмов были обнаружены из наблюдений SEM. Например, растительные признаки используются для видовой диагностики или надвидовых классификаций, таких , как одетый ямах древесины 5, клеймо разнообразия 6, нектарники и цветочные морфологии 7, 8, детали трихому 9 и пыльцевые зерна 10, 11, не может быть правильно визуализированных без SEM. Успешные наблюдения с обычными SEM были также достигнуты для длительного времени фиксированных формалином организмов 12 и растений гербарий образцов 13.
С другой стороны, исследования реконструкции процессов роста с использованием сканирующего электронного микроскопа включают широкий круг вопросов, таких как развитие органа 14, инфеctions , вызванные бактериями 15, растений корневой физиологии 16, механизмы крепления паразит-хозяин 17, 18, воздействие препарата на паразитов 19, mycoparasitism и антибиоз 20, 21, мальформации рост 22, сравнительное развитие диких и мутантных особей 23, и целые жизненные циклы 24. Несмотря на то, экологические сканирующие электронные микроскопы (ESEM) 25 может иметь важные преимущества для наблюдения влажных биологических образцов в процессах роста, тонкий материал все еще может быть поставлена под угрозу , даже в низком вакууме состояния ESEM), и должны быть обработаны надлежащим образом, чтобы избежать потери ценного морфологическое наблюдение.
В этой статье, обзор конкретных протоколов для SEM наблюдения трех Diffразличны типы образцов представлены: цветочные меристемы, оомицетами (сапролегния) и грибковые материал. Эти протоколы компилировать опыт наших предыдущих исследований SEM на основе 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, где были обнаружены специфические трудности и альтернативные решения. В случае растений сравнительного опытно -конструкторских и структурных исследований, использование SEM началось в 1970 - е годы 34, 35, и с тех пор, исследователи обнаружили , что некоторые цветочные особенности более лабильны , чем считалось ранее 36. Реконструкция цветочного развития предполагает захват всех стадий между молодыми цветочными меристем и опыления. Для достижения этой цели, это еззеntial что образец топография и целостность клеточной стенки не поставить под угрозу после фиксации и последующего обезвоживания. Молодые цветочные меристемы особенно уязвимы для распада клеточной стенки (рис 1a, 1b). Кроме того, тонкие структуры, такие как нектарниками, лепестки, рыльца и спорангиев требуют эффективных и undamaging протоколов. В настоящем обзоре обобщены оптимальный протокол, чтобы держать молодых и деликатных тканей нетронутыми для визуализации SEM.
В случае оомицетов (Stramenopiles) -она из самых разнообразных и широко распространенных групп паразитов, с хостами , начиная от микробов и растений беспозвоночных и позвоночных животных 37 - Есть споры , которые растут и развиваются во влажной среде. Это условие представляет собой сложную задачу для наблюдения SEM, поскольку споры нуждаются в адекватной субстрат не подходит для стандартных протоколов SEM. Среди оомицетов, виды Saprolegnia представляют особый интерес , потому что они чап вызвать сильное сокращение аквакультур, рыбными и популяции земноводных 38. Микроморфологические характеристики, такие как крючковатыми колючками кист, были признаны полезными для идентификации видов Saprolegnia, что имеет основополагающее значение для установления контроля за инфекцией и возможные методы лечения 39. Здесь есть экспериментальный протокол для сравнения закономерности роста позвоночника кист на различных подложках и манипулировать образец для критической точки сушилки (CPD) подготовки и последующего наблюдения SEM.
В третьем случае, есть интересные находки , которые пришли после осмотра спорами грибов Phellorinia herculanea ф. Stellata ф. Нова (Agaricales) 31. Вместе со спорами, группа неожиданных детских клеток была определена в соответствии с SEM. С предыдущими традиционными протоколами и необработанного материала, кормилицы клетки пришли НУт полностью развалилась (рис 1в). Дальнейшие выводы о конкретных тканях , связанных с спор может быть сделано с простыми , но важных изменений в стандартных подходов , описанных здесь (рис 1d).
В данном обзоре, существуют подробные SEM протоколы, которые могут быть использованы для решения различных проблем, связанных с наблюдением SEM в покрытосеменные, оомицеты и Agaricales, такие как коллапсу клеток и сокращение меристемы ткани, неоптимального роста киста шипов, и разрушения эфемерные ткани, соответственно.

Рисунок 1: Сравнение образцов , обработанных без (а, с) и с (б, г) протокола FAA-этанол-CPD. (А - б) Цветочные почки Anacyclus clavatus, среднего развития. Bud обрабатывали осмия 46 </ SUP> (а) и Бутон обрабатывают с протоколом FAA-CPD (б). (C - d) трофоцитов спорами Phellorinia herculanea ф. Stellata. Высушенные образцы без обработки (с) и с протоколом здесь описано для Agaricales (г). Spores в оранжевый цвет. Весы: (AB) 100 мкм, (кд) 50 мкм. Фотографии были сделаны Y. Руис-Леон. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.