Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Developmental Biology

Sürgün apikal sürgen farklı bitki türü üzerinden confocal canlı görüntüleme

Published: March 29, 2019 doi: 10.3791/59369

Summary

Bu protokolü nasıl görüntü yaşamak ve sürgün apikal sürgen confocal mikroskobu tarama lazer kullanarak farklı bitki türü üzerinden analiz sunuyor.

Abstract

Sürgün apikal meristem (SAM) işlevleri korunmuş kök hücre rezervuar ve olarak postembryonic geliştirme sırasında hemen hemen tüm yerüstü dokular oluşturur. Etkinlik ve SAMs Morfoloji çekim mimarisi, boyutu ve üreme organları ve en önemlisi, tahıl verim sayısı gibi önemli tarımsal özellikleri belirler. Burada, biz yüzey morfolojisi ve iç hücresel yapısı farklı türlerden yaşam SAMs confocal mikroskobu tarama lazer ile analiz etmek için ayrıntılı bir protokol sağlar. Yüksek çözünürlüklü üç boyutlu (3D) görüntüleri edinimi için numune hazırlama üzerinden tüm prosedürü içinde gerçekleştirilebilir 20 dakika gibi kısa. Bu iletişim kuralı sadece önümüzdeki eğitim kuruluşu ve gelişimi için basit ama güçlü bir araç sağlayarak SAMs modeli tür aynı zamanda farklı bitkileri, bitkisel sürgen eğitimi için yüksek verimli olduğunu ispat sürgen farklı bitki türleri arasında.

Introduction

Bitki meristem bir havuzu farklılaşmamış kök hücre içeren ve sürekli olarak bitki organ büyüme ve gelişme1ayakta tutan. Postembryonic geliştirme sırasında hemen hemen tüm yerüstü dokular bir bitkinin sürgün apikal meristem (SAM) türetilir. Bitkileri, etkinlik ve SAM ve onun türetilmiş çiçek sürgen boyutunu sıkıca vur mimarisi, meyve üretimi ve tohum verimi gibi birçok tarımsal özellikleri ile ilişkilidir. Örneğin, domates, ateş ve önümüzdeki dallanma artış ve böylece ilave çiçek ve meyve organları2üreten sonuçlarındaki genişlemiş bir SAM neden olur. Mısır, SAM boyutunda bir artış daha yüksek tohum sayısı ve toplam verim3,4yol açar. Soya, meristem belirsizlik da ateş mimarisi ile yakından ilişkilidir ve5verim.

Morfolojisi ve anatomisi SAMs ikisi de büyük ölçüde sağlayarak meristem araştırma gelişti histolojik kesit/boyama ve elektron mikroskobu (SEM)6, tarama dahil olmak üzere birkaç farklı yöntem tarafından karakterize edilebilir kesit görünümü veya üç boyutlu (3D) yüzey görünümü SAMs. Ancak, her iki yöntem de zaman alıcı, veri toplama, numune hazırlama birkaç deneysel adımlar içeren ve bu yöntemleri esas olarak sabit örnekleri üzerinde bağlıdır. Lazer confocal mikroskobu tekniği tarama son gelişmeler bu sınırlamalarının üstesinden gelir ve bizi hücresel yapısı ve bitki doku ve organların7,8gelişim sürecinin araştırmak için güçlü bir araç sağlar. Aracılığıyla fiziksel doku yerine optik parça, confocal mikroskobu z-yığın görüntüleri bir dizi ve örnek görüntü analiz yazılımı aracılığıyla sonraki 3D inşası topluluğu sağlar.

Burada, biz içinde her ikisi de soruşturma için verimli bir açıklayınız ve farklı yaşam SAMs yüzey yapıları kullanarak potansiyel olarak araştırmacılar tüm deneysel gerçekleştirmek için sağlar confocal mikroskobu tarama lazer tür bitki süreç içinde 20 dakika gibi kısa. Yayınlanan diğer yöntemleri Arabidopsis önümüzdeki SAMs9,10,11,12,13,14canlı confocal görüntüleme için farklı, 15 ve Arabidopsis çiçekler12,13, burada bu protokolü sadece önümüzdeki sürgen modeli tür aynı zamanda bitkisel ateş çalışmak için son derece verimli olduğunu ispat apikal sürgen domates ve soya gibi farklı bitkileri. Bu yöntem üzerinde transgenik floresan işaretleri dayanmaz ve potansiyel olarak çok farklı türler ve çeşitlerin ateş sürgen çalışmaya uygulanabilir. Buna ek olarak, biz de basit görüntü işleme adımları ve 3D görünümünde farklı SAMs çözümlemeyi tanıtmak. Birlikte ele alındığında, bu basit yöntem araştırmacılar canlılar ve bitkiler sürgen gelişimsel süreci ve yapısını daha iyi anlaşılmasını kolaylaştıracaktır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. kitle iletişim araçları ve görüntüleme yemekleri hazırlama

  1. MS levha: 0.5 x Murashige & Skoog MS orta, % 1 agar deiyonize su ekleyebilir ve ardından pH potasyum hidroksit çözüm kullanarak 5.8 için ayarlayabilirsiniz (isteğe bağlı: uzun vadeli bitki yetiştirme için % 1 Sükroz ekleyin). Basınçlı kap ve dökme levha.
  2. Yemekleri görüntüleme: doldurmak plastik Petri yemekler (6 cm genişliğinde, 1.5 cm derinlik) 0.5-0,8 için % 1.5 erimiş özel cm.

2. bitki büyüme

  1. Arabidopsis büyüme
    1. MS plakaları sterilize tohumları ekmek ve levha altında 4 ° C iki gündür yerleştirin. Sonra MS plakaları kısa bir güne taşır (8 h ışık / 16 h karanlık), iki hafta boyunca 22 ° c.
    2. Toprak fidan nakli ve onları büyümek kısa bir günde (8 h ışık / 16 h karanlık) 22 ° c dört hafta için.
    3. Bitkiler 22 ° C'de geçiş bitkisel üreme sahneye ve önümüzdeki SAMs görüntüleme için ikna etmek için sürekli ışık aktarın.
  2. Domates ve soya büyüme
    1. Onlar çimlenme kadar ıslak filtre kağıdı altında 28 ° C ile kaplı tohum kuluçkaya.
    2. Toprak fidan nakli ve onları büyümek uzun bir günde (16 h ışık / 8 saat karanlık) için bir hafta veya daha uzun bitkisel SAMs görüntüleme için 25 ° c.

3. ateş apex diseksiyon

  1. Önümüzdeki ateş apex diseksiyon
    1. Önümüzdeki ateş apex 1-2 cm ana kök cıvatalı Arabidopsis bitkiler bir tıraş bıçağı ile birlikte kesti. Ana kök Bazal bölümünü tutan ve gibi birçok büyük çiçek organlarını mümkün olduğu ana kök peduncles takı Forseps ile anatomi tarafından kaldırın.
      Dikkat: kesme parmak bir tıraş bıçağı kullanırken kaçının. Bir uygun "Sharps" konteyner için kullanılan jilet atmayın.
    2. Ateş apex ekli kök takı forseps veya parmak stereomicroscope alanında tutun, neredeyse bütün SAM-ebilmek var olmak görüş göz mercekleri kadar çiçek kalan kaldırmaya devam etmek. Peduncles ana kök kavşağında açıkça kaldırın.
  2. Bitkisel ateş apex diseksiyon
    1. Domates veya soya bitkisel SAMs görüntülemek için cotyledons teşrih bırakır ve kökleri bitkilerden.
    2. Hypocotyls stereomicroscope altında bitkilerin tutun ve daha fazla yaprak takı forseps kullanarak bitkisel SAMs kapsayan primordia incelemek.

4. boyama

  1. Doğrudan SAMs hücrelerde görselleştirmek için taze hazırlanmış propidium iyodür (PI) çözüm hücre duvarları leke için kullanın. Steril, deiyonize su PI toz geçiyoruz, 1 mL PI boyama çözüm 1 mg/mL konsantrasyonu olun ve alüminyum folyo ile kaplı microcentrifuge tüp PI çözüm saklayın.
  2. 50 µL PI çözümde temiz bir pipet ve boş Petri kabına ve bütün disseke dip tepe 2 dk. durulama için boya içine lekeli ateş apex steril, deiyonize su içinde iki kez ateş. Boyama işlemi sırasında tüm önümüzdeki SAM veya bitkisel SAM Tekdüzen boyama elde etmek için PI çözüm içine bırakın.

5. resim koleksiyonu

Not: Bu yöntem, tüm SAMs yansıma dik bir confocal mikroskop kullanarak için ve bir 20 x su daldırma objektif. Diğer iletişim kuralları9,12,13,15' te açıklandığı gibi aynı zamanda görüntü ters bir mikroskop kullanarak SAMs uygulanabilirdir. Ayrıca, canlı görüntüleme confocal mikroskoplar, farklı markaların aynı örnek hazırlık adımları ile kullanılarak elde edilebilir. Bu çalışmada, örnek olarak görüntüleme adımları ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

  1. Lekeli ateş apex ortamda dik sopa ve forseps kullanarak bir görüntüleme çanak merkezinde bir delik pierce.
  2. Görüntüleme çanak tamamen örnek sokmak için steril, deiyonize su ile doldurun. Stereo mikroskop--dan ile ilgilenen, yukarı ve aşağı meristem sıkışmış hava kabarcıkları kaldırmak için pipet. Sonra SAM tamamen üstünde görünür olduğundan emin olmak için agar kök açısını ayarlayın.
  3. Görüntüleme çanak confocal mikroskop örnek sahne alanı üzerine yerleştirin. Su daldırma objektif düşürebilir ve objektif DIP suya ucu izin vermek mikroskop örnek aşaması yükseltmek.
  4. Açık confocal mikroskop bilgisayar yazılımı ve SAM göz mercekleri içinde aydınlık alan bulun. SAM örnek hemen XY denetleyicisi ayarlama yoluyla objektif lens altında taşıyın ve sonra ihtiyatlı Z denetleyicisi ayarlama yoluyla göz mercekleri SAM'den odaklanmak.
  5. Confocal mikroskop bilgisayar yazılımı toplama işlevinde işletmek (bakınız Tablo malzemeler), başlangıç örnek bilgisayar ekranında görüntülemek ve deney tarama lazer için tüm parametreleri ayarlamak için modu yaşamak .
    1. Parametreleri ayarlarken, sinyal ya da değil doymuş tanımlamak için Aralığı göstergesi işlevini kullanın.
    2. İsteğe bağlı olarak, seçili confocal dosyasından tüm parametre ayarlarını yeniden yüklemek için yeniden işlevi uygular.
      Not: parametrelerini görüntüleme önerdi: lazer çizgi (uyarma): 515 nm veya 561 nm; Emisyon 570-650 nm; iğne deliği: 1 havadar adet (AU); Kazanç: 600-750, tarama modu: çerçeve; Çerçeve boyutu: 512 X 512 ya da 1024 X 1024; tarama hızı: 7 Max; Yönde tarama: iki yön; Ortalama sayı: 2-4; Yöntemi ortalama: demek; Bit derinliği: 16 Bit; Tarama aralığı: 0.5-1 µM. Ayrıca, farklı bitki örnekleri ve belirli resim gereksinimleriniz niteliğine göre bu parametreler optimize edin.

6. görüntü işleme

  1. Optik dik ve enine bölüm sayısı görüntülenmesi için aynı ticari yazılım görüntü alımı için kullanın. Özgün confocal dosyasını açıp, ortho menüsünü tıklatın, ortho seçin. Sonra her iki x konumunu seçin, y konumu ve z resmin getirin ve görüntüleri TIFF dosyaları olarak kaydetmek.
    1. İsteğe bağlı olarak confocal görüntüleri yığından seçilen iki nokta arasındaki fiziki mesafeyi tanımlamak için 3D mesafe işlevini seçin.
    2. Alternatif olarak, Fiji/resim J, dik ve enine bölüm sayısı görselleştirmek için açık kaynak görüntü işleme paketi kullanın.
    3. Fiji ile orijinal confocal dosyasını açın, görüntü menüsünü tıklatın, yığınlar seçip ardından ortogonal sayısı.
    4. XY, YZve XZ uçakları orta pozisyonda seçin ve TIFF formatında görüntü olarak kaydedin.
  2. 3D şeffaf projeksiyon görüntülenmesi için aynı yazılımı kullanın.
    1. Özgün confocal dosyasını açıp, 3D menüsünütıklatın ve bir 3D projeksiyon görünümü oluşturmak için saydam ' ı seçin.
    2. İsteğe bağlı olarak 3D menüsünütıklatın, Görünümseçin ve projeksiyon Eşik, rampa ve en büyük 3D şeffaflık için de dahil olmak üzere üç parametreleri ayarlamak için saydamlık seçeneğini belirleyin görüntü.
    3. 3D menüsünütıklatın, görünüm, seçin ve 3D görüntü parlaklığını ayarlamak için ışık ' ı seçin.
    4. Öngörülen görüntüleri dışa aktarmak ve TIFF dosyaları olarak kaydedebilirsiniz.
  3. 3D maksimum yoğunluk projeksiyon görselleştiren, açık belgili tanımlık confocal eğe ile aynı yazılım ve 3D menü' yü tıklatın.
    1. 3D menü ve maksimumseçin.
    2. Alternatif olarak, Fiji/resim J 3D maksimum yoğunluk projeksiyon görselleştirmek için kullanın.
    3. Fiji ile orijinal confocal dosyasını açın, görüntü menüsünü tıklatın ve yığınlarseçin.
    4. 3D proje örneği seçin ve TIFF formatında görüntü olarak kaydedin.
  4. 3D görüntü görünümünü kodlama derinlik görüntülenmesi için aynı yazılımı kullanın.
    1. 3D menüsünü tıklatın ve bir görünümseçin.
    2. Özel seçin ve Derinlik kodlamaseçin.
    3. Alternatif olarak, Fiji/resim J görünümü kodlama derinlik görselleştirmek için kullanın.
    4. Açık belgili tanımlık confocal eğe, Görüntü menüsünde' ı tıklatın, Hyperstackseçin.
    5. Temporal-renk kodu seçin ve TIFF formatında görüntü olarak kaydedin.
      Not: Derinlik kodlama z-yığın da eklenti Fiji için Z kod yığını aracılığıyla elde edilebilir.
  5. 3D görselleştirme için döndürme görünüm olarakgösterilen (film 1 ve Film 2), kullanmak aynı yazılım ( Tablo reçetesigörmek).
    1. Açık belgili tanımlık confocal eğe, 3D menü' yü tıklatın ve seriyiseçin.
    2. Serisi Renderseçin ve Turn x, y çevirmek, başlangıç ve bitişve pozisyon listeside dahil olmak üzere dört seçenekten birini seçin.
    3. Render serisi AVI dosyaları olarak kaydedin.
    4. Alternatif olarak, Fiji/resim J 3D döndürme görünümü görselleştirmek için kullanın.
    5. Fiji ile orijinal confocal dosyasını açın, görüntü menüsünütıklatın ve yığınlarseçin.
    6. 3D proje örneği seçin ve AVI formatında videolar kaydedin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bizim protokolünün etkinliği değerlendirmek ve sürgen morfolojisi farklı türlerden keşfetmek için biz önümüzdeki meristem Arabidopsis --dan ve--dan bitkisel sürgen confocal canlı görüntüleme deneyler gerçekleştirdiyseniz hem domates ve soya. Bu çalışma, Arabidopsis ecotype Landsberg erecta, domates çeşidinde mikro-Tom ve soya çeşidinde Williams 82 örnek olarak kullanılmıştır.

Ortogonal bölümünden Arabidopsis SAM orta aracılığıyla gördüm, PI birden çok hücre katmanları (şekil 1A), hemen hemen tüm hücreleri yatay duvarlarından leke başardı açıktır.  Bir enine bölümünden önümüzdeki SAM gövde ile XY düzlemi hücrelerden da gösterilmiştir (şekil 1B) açıkça görüntüsü. 3D projeksiyon görünümünde önümüzdeki meristem yapısı gibi bir kubbe oluşturur ve nerede hücreleri de lekeli ve (Şekil 1 C-D) (film 1) görüntüsü gelişmekte olan çiçek primordia tarafından çevrilidir.

PI hücreleri birden çok hücre katmanı yatay duvarlarından leke başardı, PI sinyal derin iç bölge biraz düşük olsa da açık ki ortogonal bölümünden domates SAM orta aracılığıyla gördüm. Bölümünden bir Enine derin katmanları bitkisel SAM, XY uçaklar hücrelerden de açıkça görüntüsü, ve bitkisel meristem ve yaprak primordia sınır da görüntülü (şekil 2B). 3D proje görünümü daha da şekli kapsamlı bir görünümünü ve domates (Şekil 2 C-D) (Movie 2) dan bitkisel meristem organizasyonu sağlar.

Soya SAM orta aracılığıyla ortogonal görünümünde kubbe gibi bitkisel meristem ve onun türetilen yeni yaprak primordia (şekil 3A) görebilirsiniz. 3D projeksiyon görünümünde hem soya bitkisel meristem ve domates bitkisel meristem yapısı gibi kubbe oluşturur, ancak, soya bitkisel meristem şeklinde domates meristem ve organizasyon ve kalıpları farklıdır Bu iki SAMs çevreleyen yaprak primordia ayrı (Şekil 3B-C) vardır.

Figure 1
Resim 1: görüntüleme ve çözümleme Arabidopsisönümüzdeki SAM yaşıyorum. A ve B. optik ortogonal (Orth) ve enine (Trans) bölüm sayısı aynı Sam, PI (propidium iyodür) orta uçağın (mor) leke. C. aynı SAM 3D projeksiyon, PI leke (gri). D. derinlik üst yüzey tabaka ve en derin katmanı temsil eden kırmızı gösteren mavi ile 3D projeksiyon, renk kodlaması. Hücre duvarları PI ile lekeli. Ölçek çubukları: 20 µm (A, B); 50 µm (C, D). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2: Live görüntüleme ve çözümleme domates bitkisel SAM. A ve B. Bölüm sayısı aynı Sam orta uçağın optik ortogonal (Orth) ve enine (Trans). C. 3D projeksiyon aynı Sam. D. derinlik üst yüzey tabaka ve en derin katmanı temsil eden kırmızı gösteren mavi ile 3D projeksiyon, renk kodlaması. Hücre duvarları PI ile lekeli. Ölçek çubukları: 20 µm (A, B); 50 µm (C, D). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3: Canlı görüntüleme ve soya bitkisel SAM analiz. A. bitkisel SAM orta düzlemi optik bir ortogonal (Orth) Bölüm görünümü. B. 3D projeksiyon aynı Sam. C. derinlik üst yüzey tabaka ve en derin katmanı temsil eden kırmızı gösteren mavi ile 3D projeksiyon, renk kodlaması. Hücre duvarları PI ile lekeli. Ölçek çubukları: 20 µm (A); 50 µm (B, C). Oku: yaprak primordium. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Movie 1
Video 1: 3D Arabidopsis önümüzdeki meristem Şekil1 dönüşü. Bu videoyu izlemek için lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)

Movie 2
Video 2: domates bitkisel meristem Şekil2 3D döndürme. Bu videoyu izlemek için lütfen buraya tıklayın. (İndirmek için sağ tıklatın.)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada, meristem düzenleme modeli bitkiler bitkisel ve üreme aşamalarında eğitim için yeni bir cadde açılış sürgün apikal sürgen çalışma odasına küçük değişiklik, farklı bitkilerle uygulanabilir basit bir görüntüleme yöntemi açıklamak ve bitkileri. SEM ve histolojik boyama yöntemleri aksine, bu protokolü yüzey görünümü ve emek yoğun örnek fiksasyon ve/veya doku adımları kesit için gerek kalmadan SAMs iç Hücresel yapıları ortaya çıkarmak yardımcı olabilir. Bu iletişim kuralı da kurulan görüntüleme yöntemi için potansiyel olarak ifade desenleri anahtar genler ve proteinler arasında SAM16 3D bir görünümünü elde etmek için bize izin verir iyi bir hücresel çözünürlük sağlayan SAMs dayalı Floresans gazetecilere uyumludur ,17,18,19. Buna ek olarak, ilişkili görüntü burada açıklanan yordamı işleme büyük ölçüde yardımcı araştırmacı analiz ve evrimsel gelişim biyolojisi çalışmalar ve tarımsal araştırma ilerleyen 3D, farklı türlerden SAMs karşılaştırmak mümkün olacak.

Bu basit protokol için birkaç önemli adımlar vardır. İlk olarak, örnek hazırlama ve diseksiyonu. Bir bitki SAM genellikle primordia ve ateş ucundaki genç organları geliştirerek gizlenir ve doğrudan confocal mikroskop altında görüntüsü değil. Bitkisel SAM görüntü için bütün yaprak ve güzel takı forseps kullanarak SAM üstüne kapak büyük yaprak primordia kaldırmak gereklidir. Önümüzdeki SAM görüntü için dikkatle da güzel takı forseps kullanarak SAM, ortaya çıkarmak için tüm genç çiçek kaldırmak gereklidir.

İkincisi, PI çözüm kullanarak canlı hücre boyama. Bu protokol için doğrudan hızlı, verimli ve kolay gerçekleştirmek canlı SAMs görselleştirmek için hücre duvarları leke taze hazırlanmış PI çözüm (1 mg/mL) kullanın. PI çözüm birkaç hafta için 4 ° C'de depolanabilmesine rağmen taze hazırlanmış bir çözüm genellikle en iyi sonuç için sürgün apikal sürgen boyama verir. PI esas olarak canlı hücreler membran çapraz değil ve açık hücresel anahat ile sağlam hücreleri lekeleri rağmen bu kolayca zarar/ölü hücreleri nüfuz ve güçlü çekirdek ve diğer iç Membran sistemleri zarar görmüş bu alanlarda leke, potansiyel olarak confocal görüntü kalitesini etkileyen. Böylece, SAM örnekleri boyama için hazırlanması sırasında fiziksel zararlardan kaçınmak ve görüntüleme yaşamak için gerekli olacak. Öte yandan, PI, yüksek bir konsantrasyon hücreleri bitki bir toksik etkisi gösterir ve böylece, FM4-64 PI için bir yedek olarak yaşayan SAM hücreleri9leke için kullanılabilir. Ancak, FM4-64 plazma zarı, potansiyel olarak hücreye endositoz ile iç alınması, yapım o yüksek hücresel çözünürlük örnekleriyle leke için zorlu Etiketler.

Üçüncü olarak, satın alma görüntüleme. 1). yüksek sayısal diyafram (NA), su daldırma objektif SAMs canlı görüntüleme için kritik. Su hava daha yüksek dizin ve kırılma vardır ve objektif lens yüksek NA sinyal fotonlar SAMs derin cep katmanından dağınık toplamak yardımcı olur. 2). lazer güç (Watt veya yüzey başına Watt) ayarlar arasında farklı confocal mikroskoplar son derece değişken olabilir. Yüksek lazer gücü daha iyi sinyal toplama ama daha fazla duyarlilik için neden izin verebilir / örnekleri üzerinde photobleaching. Ticaret-off çözünürlük, ağartma ve zaman görüntüleme arasında vardır. Genel olarak, daha büyük bir çerçeve boyutu seçmekten daha iyi XY çözünürlük için yol açar ama daha iyi bir Z çözünürlük ama aynı zamanda daha fazla görüntüleme zaman zaman görüntüleme ve bir daha küçük tarama aralığı seçerek daha fazla yol açar. Artık bu görüntüleme zaman potansiyel olarak daha fazla duyarlilik nedenleri / photobleaching

Bu yöntemle, bazen bu derin doku katmanları, confocal algılama ve verimsiz PI iç dokulara boyama sınırlandırılması nedeniyle büyük olasılıkla hücresel ayrıntılarda gözlemlemek kolay olmayabilir. Bizim deneyimlerine dayanarak, PI çözüm ve/veya boyama zaman konsantrasyonu artan daha iyi bir leke almanıza yardımcı olabilir. Alternatif olarak, boyama işlemi için değişiklik yapılabilir. Örneğin, değiştirilmiş pseudo-Schiff propidium iyodür (mPS-PI) yöntemi de sabit dokular20için çalışır. Ve hala daha iyi yaşam dokular için gelecekte boyama ile alternatif boyalar bulmak gereklidir. Buna ek olarak, aynı zamanda bazı bitki türleri özel hücre içeriklerini veya farklı hücre duvarı olması dikkate alınarak burada açıklanan yöntemi genellikle SAMs çalışması için tüm diğer çiçekli bitkilerden, uygulanabilir olup olmadığını sınamak ilginç kompozisyonlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Yazarlar Purdue Bindley Bioscience Merkezi tesis Imaging tarama confocal mikroskop lazer erişmek için ve teknik destek için kabul ve yazarlar dan Andy Schaber Purdue Bindley tesiste Imaging yardım için teşekkür ederiz. Bu faaliyet AgSEED Crossroads finansman Indiana'nın tarım ve kırsal kalkınma destek parçası olarak Purdue Üniversitesi tarafından finanse edildi.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Agar Phyto Dot Scientific Inc. DSA20300-1000
Agarose Dot Scientific Inc. AGLE-500
Forceps ROBOZ RS-4955 Dumont #5SF Super Fine Forceps Inox Tip Size .025 X .005mm, for dissecting shoot apices.
LSM 880 Upright Confocal Microscope  Zeiss
Murashige & Skoog MS medium Dot Scientific Inc. DSM10200-50
Plan APO 20x/1.1 water dipping lens Zeiss
Plastic petri dishes 100 mm X 15 mm CELLTREAT Scientific Products 229694 Use as making MS plates
Plastic petri dishes60 mm X 15 CELLTREAT Scientific Products 229665 Use as imaging dishes
Propagation Mix Sungro Horticulture
Propidium iodide Acros Organics 440300250 1 mg/mL solution in water, to stain the cell walls
Razor blade PERSONNA 62-0179 For cutting shoot apex from plants
Stereomicroscope Nikon SMZ1000
Tissue VWR 82003-820
Zen black Zeiss Image acquisition software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Meyerowitz, E. M. Genetic control of cell division patterns in developing plants. Cell. 88 (3), 299-308 (1997).
  2. Xu, C., et al. A cascade of arabinosyltransferases controls shoot meristem size in tomato. Nature Genetics. 47 (7), 784-792 (2015).
  3. Bommert, P., Nagasawa, N. S., Jackson, D. Quantitative variation in maize kernel row number is controlled by the FASCIATED EAR2 locus. Nature Genetics. 45 (3), 334-337 (2013).
  4. Je, B. I., et al. Signaling from maize organ primordia via FASCIATED EAR3 regulates stem cell proliferation and yield traits. Nature Genetics. 48 (7), 785-791 (2016).
  5. Ping, J., et al. Dt2 is a gain-of-function MADS-domain factor gene that specifies semideterminacy in soybean. Plant Cell. 26 (7), 2831-2842 (2014).
  6. Vaughan, J. G., Jones, F. R. Structure of the angiosperm inflorescence apex. Nature. 171, 751 (1953).
  7. Sijacic, P., Liu, Z. Novel insights from live-imaging in shoot meristem development. Journal of Integrative Plant Biology. 52 (4), 393-399 (2010).
  8. Tax, F. E., Durbak, A. Meristems in the movies: live imaging as a tool for decoding intercellular signaling in shoot apical meristems. Plant Cell. 18 (6), 1331 (2006).
  9. Grandjean, O., et al. In vivo analysis of cell division, cell growth, and differentiation at the shoot apical meristem in Arabidopsis. Plant Cell. 16 (1), 74-87 (2004).
  10. Heisler, M. G., Ohno, C. Live-imaging of the Arabidopsis inflorescence meristem. Methods in Molecular Biology. 1110, 431-440 (2014).
  11. Tobin, C. J., Meyerowitz, E. M. Real-time lineage analysis to study cell division orientation in the Arabidopsis shoot meristem. Methods in Molecular Biology. 1370, 147-167 (2016).
  12. Prunet, N. Live confocal Imaging of developing Arabidopsis flowers. Journal of Visualized Experiments. (122), e55156 (2017).
  13. Prunet, N., et al. Live confocal imaging of Arabidopsis flower buds. Developmental Biology. 419, 114-120 (2016).
  14. Reddy, G. V., Heisler, M. G., Ehrhardt, D. W., Meyerowitz, E. M. Real-time lineage analysis reveals oriented cell divisions associated with morphogenesis at the shoot apex of Arabidopsis thaliana. Development. 131, 4225-4237 (2004).
  15. Nimchuk, Z. L., Perdue, T. D. Live Imaging of Shoot Meristems on an Inverted Confocal Microscope Using an Objective Lens Inverter Attachment. Frontiers in Plant Science. 8, 773 (2017).
  16. Zhou, Y., et al. HAIRY MERISTEM with WUSCHEL confines CLAVATA3 expression to the outer apical meristem layers. Science. 361 (6401), 502-506 (2018).
  17. Zhou, Y., et al. Control of plant stem cell function by conserved interacting transcriptional regulators. Nature. 517 (7534), 377-380 (2015).
  18. Nimchuk, Z. L., Zhou, Y., Tarr, P. T., Peterson, B. A., Meyerowitz, E. M. Plant stem cell maintenance by transcriptional cross-regulation of related receptor kinases. Development. 142 (6), 1043 (2015).
  19. Li, W., et al. LEAFY Controls Auxin Response Pathways in Floral Primordium Formation. Science Signaling. 6 (270), ra23 (2013).
  20. Truernit, E., et al. High-resolution whole-mount imaging of three-dimensional tissue organization and gene expression enables the study of phloem development and structure in Arabidopsis. Plant Cell. 20 (6), 1494-1503 (2008).

Tags

Gelişim biyolojisi sayı: 145 Confocal canlı görüntüleme apikal meristem bitkisel meristem önümüzdeki meristem domates soya Arabidopsis ateş
Sürgün apikal sürgen farklı bitki türü üzerinden confocal canlı görüntüleme
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Geng, Y., Zhou, Y. Confocal LiveMore

Geng, Y., Zhou, Y. Confocal Live Imaging of Shoot Apical Meristems from Different Plant Species. J. Vis. Exp. (145), e59369, doi:10.3791/59369 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter