Imagerie confocale direct des méristèmes apicaux de différentes espèces de plantes

Résumé

Ce protocole présente comment vivre image et analyser les méristèmes apicaux de différentes espèces de plantes à l’aide de la microscopie confocale à balayage laser.

Résumé

Les fonctions de méristème apical (SAM) pousse comme un réservoir des cellules souches conservées et il génère presque tous les tissus hors sol pendant le développement post-embryonnaire. L’activité et la morphologie des SAMs déterminent des caractéristiques agronomiques importants, tels que l’architecture de shoot, taille et nombre d’organes reproducteurs et surtout, le rendement en grain. Ici, nous fournissons un protocole détaillé permettant d’analyser aussi bien la morphologie de la surface et la structure cellulaire interne du vivant SAMs provenant de différentes espèces par le biais de microscope confocal à balayage laser. Tout le processus depuis la préparation de l’échantillon à l’acquisition d’images de haute résolution en trois dimensions (3D) peut être accompli au sein aussi court que 20 minutes. Nous démontrons que ce protocole est très efficace pour l’étude non seulement l’inflorescence SAMs de l’espèce modèle, mais aussi les méristèmes végétatives de différentes cultures, fournissant un outil simple mais puissant pour étudier l’organisation et le développement de méristèmes dans différentes espèces de plantes.

Introduction

Le méristème de la plante contient un réservoir de cellules souches indifférenciées et maintient en permanence la croissance des organes végétaux et développement¹. Pendant le développement post-embryonnaire, presque tous les tissus hors sol d’une plante sont dérivés de méristème apical (SAM). Dans les cultures, l’activité et la taille de la SAM et ses dérivées méristèmes floraux sont étroitement associées aux nombreuses caractéristiques agronomiques telles que shoot architecture, production de fruits et rendement en graines. Par exemple, chez la tomate, un SAM élargi entraîne une augmentation de la pousse et l’inflorescence ramification et don....

Protocole

1. préparation de plats médias et imagerie

1. Plaques de MS : ajouter 0,5 x milieu de Murashige et Skoog MS moyen, 1 % d’agar dans l’eau désionisée et ensuite ajuster le pH de 5,8 à l’aide de la solution d’hydroxyde de potassium (facultatif : ajouter 1 % de saccharose pour la culture de plantes à long terme). Plaques d’autoclave et verser.
2. Imagerie des plats : remplir des boîtes de pétri en plastique (6 cm de large, 1,5 cm de profondeur) de 0,5 à 0,8 cm avec 1,5 % agarose fondu.

2. croissance de la plante

1. Croissance d’Arabidopsis
   1. Semer les graines stérilisées sur plaques de MS et placer les....

Résultats

Pour évaluer l’efficacité de notre protocole et d’étudier la morphologie des méristèmes de différentes espèces, nous avons effectué des expériences d’imagerie confocale direct sur le méristème de l’inflorescence de l’Arabidopsis et les méristèmes végétatives de tomate et soja. Dans cette étude, Arabidopsis écotype Landsberg erecta, cultivar de tomate Micro-Tom et le cultivar de soja Williams 82 ont été utilisés comme exemples.

Discussion

Nous décrivons ici une méthode d’imagerie simple qui peut être appliquée à l’étude des méristèmes apicaux de différentes plantes avec une modification mineure, ouvrant une nouvelle voie pour étudier la régulation de méristème à des stades végétatifs et reproducteurs de plantes modèles et cultures. Contrairement à la SEM et les méthodes de coloration histologiques, ce protocole peut aider à révéler la surface vue tant les structures cellulaires internes des SAMs, sans la nécessité d’une fixation de l’échantillon à forte m.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Agar Phyto	Dot Scientific Inc.	DSA20300-1000
Agarose	Dot Scientific Inc.	AGLE-500
Pince	ROBOZ	RS-4955	Dumont #5SF Pince super fine Inox Pointe Taille .025 x .005mm, pour la dissection des apex des pousses.
LSM 880 Microscope confocal droit  ;	Zeiss
Murashige & Skoog MS moyen	Dot Scientific Inc.	DSM10200-50
Plan APO 20x/1.1 Lentille d’immersion dans l’eau	Zeiss Boîtes de
Pétri en plastique 100 mm X 15 mm	CELLTREAT Scientific Products	229694	Utilisation comme fabrication de plaques MS
Boîtes de Pétri en plastique60 mm X 15	CELLTREAT Scientific Products	229665	Utilisation comme boîtes d’imagerie
Mélange de propagation	Sungro Horticulture
Iodure de propidium	Acros Organics	440300250	solution à 1 mg/mL dans l’eau, pour colorer les parois cellulaires
Lame de rasoir	PERSONNA	62-0179	Pour couper l’apex des pousses des plantes
Stéréomicroscope	Nikon	SMZ1000
Tissue	VWR	82003-820
Zen black	Zeiss		Logiciel d’acquisition d’images