Summary
تم بناء آلة تحميل لطيفة تعمل باللمس من فرش الشعر البشري والأسلحة الروبوتية ووحدة تحكم. يتم دفع فرش الشعر بواسطة الأسلحة الروبوتية المثبتة على الجهاز وتتحرك بشكل دوري لتطبيق قوة اللمس على النباتات. قوة اللمسات الشعر يحركها آلة مماثلة لتلك التي من اللمسات المطبقة يدويا.
Abstract
النباتات التي تستجيب لكل من التحفيز اتّصال آليّ داخل أو خارج خلويّة (أو قوة إشارات) ويطوّر تغيرات خاصّة مورفولوجيّة, يدعى [ثيوغممورفولوجنسس]. في العقود الماضية، تم تحديد العديد من مكونات الإشارة والإبلاغ عن مشاركتها في الميكانوترانسدوكأيشن (على سبيل المثال، البروتينات الملزمة بأيون اتون الكالسيوم وإنزيمات التركيب الحيوي لحمض الجاسمونيك). ومع ذلك، فإن بطء نسبيا وتيرة البحوث في دراسة إشارات القوة أو التكومورفولوجيا تعزى إلى حد كبير إلى سببين: شرط الحث البشري التملّق باليد من الحث على الثيغمومورفوجينية وأخطاء قوة القوة المرتبطة بلمسة يد الناس. لتعزيز كفاءة تحميل القوة الخارجية على كائن نباتي، تم بناء آلة تحميل تلقائية تعمل باللمس. توفر هذه اللمسات الروبوتية لفرشاة الشعر التي تعمل بالذراع محاكاة تعمل باللمس قابلة للتكرار بسهولة، وجولات غير محدودة من التكرار باللمس وقوة اللمس القابلة للتعديل. ويمكن استخدام هذا الشعر قوة اللمس آلة التحميل لكل من فحص على نطاق واسع من المسوخ إشارة قوة اللمس ودراسة الفينوميكس من النباتات thigmomorphogenesis. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استبدال المواد التي تعمل باللمس مثل شعر الإنسان، مع مواد طبيعية أخرى مثل الشعر الحيواني، وخيوط الحرير وألياف القطن. ويمكن تجهيز الأسلحة المتحركة الآلي على الجهاز مع فوهات رش المياه والمنافيخ الهواء لتقليد القوى الطبيعية لقطرات المطر والرياح، على التوالي. باستخدام هذا الشعر التلقائي تعمل باللمس قوة آلة التحميل في تركيبة مع لمس مسحة القطن التي يتم تنفيذها يدويا، قمنا بالتحقيق في استجابة اللمس من اثنين من المسوخ إشارة القوة، MAP KINASE KINASE 1 (MKK1) وMKK2 النباتات . قيّمت ال [فينومس] من ال [تووش-فورس] يحمّل وحشيّة نوع معامل واثنان مسوخ كان إحصائيّا. وقد أظهرت اختلافات كبيرة في الاستجابة اللمسية.
Introduction
مصنع thigmomorphogenes is هو المصطلح الذي صاغه جاف، MJ في عام 19731. بل هو التروبيسم النبات ولكن مختلفة عن فوتوتروبيسم المعروفة أو الجاذبية الناجمة عن محفزات أشعة الشمس أو الجاذبية2،3. وهو يصف التعديلات phenotypic المرتبطة التحفيز الميكانيكي الدوري، والتي لوحظت في كثير من الأحيان من قبل علماء النبات في أوقات سابقة4،5. قطرات المطر، والرياح، والنباتات، واللمسات الحيوانية والبشرية، وحتى لدغات الحيوانات، وتعتبر جميعها أنواع مختلفة من المحفزات المشانو التي تؤدي إلى قوة الإشارات في النباتات4،5. خصائص النباتات thigmomorphogenesis تشمل تأخير الاغلاق، والجذعية أقصر، أصغر وردية / ورقة حجم فيالنباتات العشبية، والجذعية سمكا في النباتات الخشبية 6،7،8. هذا هو على عكس استجابة thigmonastic أو thigmotropic غالبا ما توجد في نبات الميموزا أو غيرها من الكروم الحساسة الميكانو، حيث هذه الاستجابات التي تعمل باللمس السريع من الأسهل أن يلاحظ1،9،10. من ناحية أخرى، من الصعب نسبياً ملاحظة التكوّن من الثيوغموبومورفو بسبب استجابته البطيئة للنمو. عادة ما يلاحظ تكوين الثيوغمومورفو بعد أسابيع أو حتى سنوات من التحفيز المستمر لتحميل القوة. هذه الطبيعة الفريدة من استجابة لمسة النبات يجعل من الصعب إجراء شاشة وراثية إلى الأمام باستخدام تحفيز اللمس اليدوي البشري لعزل المتحولين المقاومين للقوة التي تعمل باللمس بطريقة قوية.
لتوضيح مسارات نقل إشارة القوة والآليات الجزيئية الكامنة وراء التكومورمورجينيسيس6،11، وقد أجريت التجارب البيولوجية الجزيئية والخلوية فيالماضي 6، 12،13،14. وقد اقترحت هذه الدراسات أن مستقبلات إشارة قوة النبات تتكون أساسا من قنوات أيون mechanosensitive (MSC) ومجمعات MSC المربوطة تتألف من مجمعات متعددة من البروتينات التي تمتد الغشاء11،14 , 15.السيتوبلازمية كا2+ ارتفاع عابر ولدت في غضون ثوان من لمسة أولية. الرياح، المطر، أو تحفيز الجاذبية قد تتفاعل مع أجهزة استشعار الكالسيوم المصب لنقل إشارات القوة إلى الأحداث النووية14،16،17،18. بالإضافة إلى الدراسات الجزيئية والخلوية، وجدت الشاشة الوراثية إلى الأمام مع لمس إصبع يدوي للنباتات أن الهرمونات النباتية والأيض الثانوي تشارك في التعبير الجيني الذي يترتب على ذلك اللمس (TCH) بعد لمس قوة التحميل13،19. على سبيل المثال، تم تحديد aos وopr320 متحولين حتى الآن من الدراسات الوراثية. ومع ذلك، فإن المشكلة الرئيسية المرتبطة بتطبيق علم الوراثة إلى الأمام في دراسة علم الجينات الثيغمومورفوجينية لا تزال العمل المكثف المطلوب لتكميم مستوى الاستجابة باللمس ولمس عدد كبير من السكان من المتحولين وراثيا النباتات الفردية. المسألة التي تستغرق وقتا طويلا لا تزال قائمة أيضا في اليد لمس القائم على شاشة متحولة14،20. على سبيل المثال، لإكمال جولة واحدة من التحفيز قوة اللمس، يحتاج الشخص إلى لمس 30-60 مرة (لمسة واحدة في الثانية) على مصنع فردي. من أجل الحصول على عدد كاف من النباتات لتحليل النمط الظاهري الإحصائي، هناك حاجة عادة إلى 20-50 من النباتات الفردية من نفس النمط الجيني لعملية تحميل قوة اللمس. يعني نظام تحميل قوة اللمس هذا أن الشخص يحتاج إلى إجراء 600-3000 لمسة على النمط الجيني واحد من الخيارات. هذا النوع من اللمس عادة ما يحتاج إلى تكرار 3 إلى 5 جولات في اليوم، وهو ما يعادل ما يقرب من 1800-15،000 الاصبع أو القطن مسحة اللمسات في اليوم الواحد لكل النمط الجيني من النباتات. وعادة ما يطلب من شخص مدرب تدريبا جيدا للحفاظ على قوة وقوة اللمسات المتعددة ضمن نطاق مرغوب فيه طوال العديد من جولات التكرار في يوم واحد لتجنب التباين الكبير في القوة والقوة. كما هو معروف جيدا أن التكومورفو التكوين هو عملية saturable والجرعة تعتمدعلى 6،21، قوة اللمس / قوة يصبح حاسما للنجاح في إثارة استجابة اللمس من النبات.
لإزالة تحميل قوة اللمس التي تعتمد على الشخص والحفاظ على التطبيق الميكانيكي ضمن نطاق خطأ مقبول14،لذلك قمنا بتصميم آلة تحميل التلقائي قوة اللمس لتحل محل اللمسات التي يتم التلاعب بها باليد. الجهاز لديه 4 الأسلحة المتحركة بنيت، وقد تم تجهيز كل منها مع فرشاة شعر الإنسان واحد. ويسمى هذا الإصدار نموذج K1 لتحديد ميزة من الشعر البشري تعمل باللمس قوة التحميل. إذا تم قياس 4 أنماط جينية كمياً لنشأة الثيغمومورفو أو الاستجابة باللمس تحت آلة واحدة، يمكن قياس 40-48 فردًا لكل نمط جيني. تستمر كل جولة من التكرار باللمس (أقل من 60 مرة من اللمس لكل مصنع) أقل من 5 دقائق باستخدام ذراع روبوتية قابلة للتعديل بسرعة متحركة. وهكذا، يمكن تحفيز النباتات على آلة اللمس K1 النموذجية ميكانيكيا لجولات متعددة في اليوم إما مع تحميل قوة اللمس المستمر أو مستويات مختلفة من نقاط القوة كما هو مبرمج في البداية.
لذلك تم اختيار أرابيدوبسي ثاليانا،وهو كائن نباتي نموذجي، كنوع من النباتات المستهدفة لاختبار تطبيق آلة تحميل اللمس التلقائي بالكامل للشعر. لأن هناك العديد من البنوك البذور الكبيرة المتاحة لاسترداد الجراثيم المختلفة من المسوخ وحجم المزهرة، Arabidopsis يناسب بشكل جيد إلى المساحة المتاحة في الجرف النمو شنت مع نموذج K1 آلة اللمس.
يتكون الجهاز الآلي للمس طراز K1 من ثلاثة مكونات رئيسية: (1) رف معدني على شكل حرف H يتكون من اثنين من المحركات الخطية التي يقودها الحزام، (2) الأسلحة المعدنية الروبوتية المجهزة بفرش الشعر، و (3) وحدة تحكم. لآلة لمس نموذج K1 مخصصة، كل وحدة محور X / Y يتكون من واحد حزام يحركها دليل السكك الحديدية، وكتل الشرائح اثنين (الأحمر) ومحرك واحد 57 السائر (مثبتة مسبقا وقابلة للفك) (الشكل1A،B). يسمح المحرك الأفقي العلوي للذراع المعدنية الروبوتية بالتحرك أفقياً ويساراً، ويسمح المحرك الخطي ذو الحزام العمودي السفلي بتحريك الذراع المعدنية الروبوتية صعوداً وهبوطاً رأسياً (الشكل1B، الشكل 2A) ). تم تركيب أربعة أذرع روبوتية قابلة للفك على الموضع العمودي (الشكل1C، الشكل 2B). وكانت أربع فرش شعر الإنسان ملزمة إلى أربعة الأسلحة الروبوتية، على التوالي (الشكل1C، الشكل 2باء). يتم وضع علامة على جميع الأجزاء الميكانيكية لبناء آلة اللمس K1 النموذجية بخط غامق أدناه في الشكل 1C (انظر أيضًا جدول المواد).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. إعداد البذور
ملاحظة: تم شراء بذور أرابيدوبسي من كل من النوع البري(Col-0)وكذلك mkk1 و mkk2 فقدان وظيفة المسوخ المستخدمة من مركز الموارد البيولوجية Arabidopsis (ABRC، https://www.arabidopsis.org، كولومبوس، OH).
- حساب عدد الأفراد النباتية من كل النمط الجيني سيتم استخدامها لتحليل إحصائي موثوق بها. إعداد عدد كاف من البذور على أساس معدل الإنبات من كل خط، وعادة 4-5 مرات أكثر مما هو مطلوب لتجربة. ضمان عدد كاف من النباتات الصحية وموحدة الحجم يمكن استخدامها لفحص استجابة اللمس. ووفقا لهذا البروتوكول، عادة ما تستخدم 300-500 بذور لكل نمط جيني لإنتاج 80-90 النباتات من حجم مماثل.
- تزج البذور في الماء البارد وتخزينها في 4 درجة مئوية (مغطاة رقائق الألومنيوم للحفاظ على في الظلام) لimbibition البذور. زرع البذور 5-7 أيام بعد imbibition.
2- نمو النبات
- حدد التربة المناسبة لنمو النبات (انظر جدولالمواد). تجنب كتل كبيرة ومزجها بشكل متجانس.
- إعداد 24 أكواب بلاستيكية: قدرة الاحتفاظ هي 207 مل وقطر الحافة العليا هو 7.4 سم.
- ملء هذه الأكواب البلاستيكية مع التربة المختلطة. السماح للتربة تتراكم ما يصل إلى 1-2 سم أعلى من حافة الكأس وتسطيح سطح التربة مكدسة بهدوء.
- نقل 24 أكواب في علبة بلاستيكية (21 بوصة × 10.8 بوصة × 2.5 بوصة) ووضع الدرج تحت حالة ضوء ثابت (انظر أدناه).
- أضف 2.5 لتر من الماء إلى كل صينية قبل ساعتين من بذر البذور. السماح للتربة لامتصاص المياه من الثقوب الموجودة في قيعان الكؤوس والانتظار لسطح التربة لإسقاط إلى مستوى حافة الكأس.
- زرع 3-4 بذور في بقعة واحدة، و 4 بقع موزعة بالتساوي داخل كوب.
- ضع غطاء بلاستيكي شفاف فوق كل صينية، ودع البذور تنبت لمدة أسبوع. ثم إزالة الغطاء والسماح للشتلات أن تنمو لمدة أسبوع آخر.
- إزالة النباتات اضافية عن طريق ترقق والحفاظ على 4 الأفراد النبات من حجم مماثل في كل كوب 9-10 أيام بعد بذر البذور.
- سقي النباتات مع 1.5 لتر من الماء كل يوم بعد أنت بمرحلة البذور.
3- حالة النمو
- تعيين درجة حرارة غرفة النمو في 23.5 ± 1.5 درجة مئوية، والرطوبة بين 35 و 45٪.
- تعيين شدة الضوء بين 180 و 240 μ=m-2∙s-1 (يقاس بمقياس الإشعاع للبحوث IL 1700, International Light)14. الإشعاع النشط التركيبي الضوئي هو من 90 إلى 120 درجة مئوية-2∙s-1.
- تعيين حالة الضوء لتكون ثابتة 24 ساعة.
4. بناء آلة تحميل قوة تعمل باللمس
ملاحظة: تم تصميم هذا الشعر الروبوتية تعمل باللمس قوة آلة التحميل (نموذج K1) لخدمة أغراض كل منقوة اللمس إشارة تحويلة الفرز وجيل الثيغمومورفوجينيسيس النبات (الشكل 1، الشكل2).
- وحدات ما قبل التثبيت (قابلة للفك، الشكل 1C)
- تثبيت اثنين من كتل الشريحة (I) ومحرك واحد 57 السائر (II) على محور X / Y دليل السكك الحديدية وحدة (III / V).
- قم بتثبيت كتلتين من الشرائح (I) على العارضة المساعدة لمحور X/Y (IV/VI).
- تركيب أجزاء ميكانيكية أخرى (الشكل 1C)
- إصلاح محور X دليل السكك الحديدية وحدة (III) وX محور العارضة المساعدة (IV) معا عن طريق تجميع اثنين من لوحات تقاطع (السابع) في كل نهاية من دليل السكك الحديدية.
- قم بإصلاح وحدة دليل السكك الحديدية (V) على الجزء الظهري لكتلتين من الشرائح (محور X) في موضع عبور عن طريق تجميع لوحتي تقاطع (VIII) بينهما.
- قم بإصلاح العارضة المساعدة لمحور Y (VI) على الظهرية لكتل الشرائح الأخرى (المحور X) في موضع العبور عن طريق تجميع لوحتي تقاطع (VIII) بينهما.
- تجميع حامل الأسلحة الروبوت (التاسع) على الجزء الأمامي من اثنين من كتل الشريحة (محور Y) في موقف عبور مع لوحة تقاطع (الشكل2A).
- تجميع 4 فرش الشعر (X) على الأسلحة الروبوت (التاسع) مع المشابك (الشكل2B).
5. تعمل باللمس قوة إعداد آلة التحميل
ملاحظة: يتم عرض كافة المعلمات التحكم لتعيين آلة اللمس K1 النموذجي ة بخط غامق أدناه في لوحة التحكم (الشكل2F).
- تثبيت فرش الشعر تعمل باللمس على الأسلحة الروبوتية. استخدم مسطرة فولاذية بطول 330 مم كحامل لإصلاح طبقة واحدة من شعر الإنسان (3600-4600 شعر/فرشاة) بالتساوي. طول الشعر هو 126 مم (الشكل1C).
- إصلاح تلك الحكام الصلب على الأسلحة الروبوتية مع اثنين من المشابك المعدنية.
- تعيين ارتفاع الأسلحة الآلية على طول البعد الرأسي (محور Y) أولاً. اضغط على Jog F+ لرفع وهرول R- لخفض الأسلحة الروبوتية وفرش. دع طرف فرش الشعر أقل بـ 0.5 سم من حافة الكوب. اضغط على مجموعة صفر. قبل تشغيل دورات الجهاز 1-2 للتأكد من أن يتم لمس جميع الأفراد النبات. ضبط ومعايرة فرش ونصائح الشعر إلى نفس الارتفاع كل يوم خلال فترة اللمس بأكملها.
- استخدم مقياسًا إلكترونيًا لقياس قوة اللمس (التحميل الرأسي) والحفاظ على مستوى قوة اللمس عند 1-2 mN14.
- تعيين موقف البداية من الأسلحة الآلة على طول البعد الأفقي (محور س) يدويا. السماح لفرش الشعر لشنق على حافة كل علبة وتأكد من أنه لا يتم لمس أي نبات قبل بدء تجربة لمس. اضغط على Jog F+/Jog R- لتحريك ذراع الجهاز أفقيا ً شيئاً فشيئاً لتعيين موضع البداية.
- اضبط مسافة السفر بفرشاة الشعر في البعد الأفقي (محور X) إلى 365 مم عن طريق الضغط على زر السفر. اضغط على شركة F +/ شركةR- لنقل الأسلحة الرشاشة للحصول على مسافة سفر كاملة وضمان أن يتم لمس جميع النباتات المعالجة خلال تجربة لمس كامل.
- تعيين سرعة الحركة على طول محور X من الأسلحة آلة في 5000 مم / دقيقة عن طريق الضغط على زر سرعة السيارات. الحفاظ على نفس سرعة الحركة خلال تجربة لمس كامل.
- قم بتعيين وقت اللمس في 20 تجربة عن طريق الضغط على زر الدورة الثانوية. احتفظ بنفس العدد من اللمسات لكل جولة خلال تجربة اللمس بأكملها.
ملاحظة: دورة ثانوية واحدة تساوي مسافة سفر اثنين، مما يعني أن الأسلحة الآلية ستنتقل من موضع البداية إلى موضع النهاية ثم تعود إلى موضع البداية. دورة ثانوية واحدة يولد اثنين من اللمسات. فرش الشعر لمس النباتات 40 مرة في غضون 20 التجارب (2 اللمسات × 20 التجارب = 40 اللمسات). يتم تعريف 40-اللمس لتكون جولة واحدة من تحميل قوة اللمس. - تعيين الفاصل الزمني التكرار من جولة اللمس في 480 دقيقة في اليوم الواحد عن طريق الضغط على زر الفترة الرئيسية. احتفظ بنفس تردد الجولات التي تعمل باللمس أثناء تجربة لمس كاملة.
ملاحظة: هذا يسمح فرش الشعر للمس النباتات لمدة 3 جولات في اليوم، والفاصل الزمني بين كل جولة هو 480 دقيقة (8 ح). الرقم الأزرق المعروض لتقف على الوقت الفاصل الزمني لكل جولة لمسة. سيبدأ الجهاز جولة جديدة من اللمس تلقائيًا عندما يتحول العد التنازلي أدناه (الرقم الأحمر) إلى 0000. - تعيين دورة رئيسية في 12 التجارب، مما يعني أن الجهاز سوف تلمس النباتات لمدة 12 جولات في غضون فترة 4 أيام تلقائيا. يتم استخدام هذا الإعداد من 12 التجارب لتجنب الخطأ البشري في تخطي يوم من لمس.
- اضغط على زر البدء لبدء البرنامج المحدد مسبقًا. سيقوم الجهاز الذي تعمل باللمس طراز K1 تلقائيًا بإجراء تحميل قوة اللمس وفقًا للإعدادات.
6- جمع البيانات الفسيولوجية وتحليلها
-
أيام إلىالاغلاق: تسجيل يوم الاغلاق من كل مصنع على حدة ضمن تجربة لمس. الاغلاق هو رمز أن النبات يغير مرحلة نموه من المرحلة النباتية إلى مرحلة الإنجاب. في أرابيدوبسي، يتم تعريف يوم الاغلاق على أنه عدد الأيام التي يستخدمها النبات ليكون أول جذع الإزهار يصل إلى 1 سم في الطول.
ملاحظة: في ظل حالة النمو المذكورة أعلاه، يبدأ عادة الاغلاق من النباتات من النوع البري من 19 إلى 23 يوما بعد بذر البذور وينتهي في 28-32 يوما. -
دائرة نصف قطرها روزيت:قياس المسافة من مركز روزيت إلى غيض من أطول ورقة.
- التقاط صور من علبة كاملة من أعلى. التقط صورًا لمجموعة التحكم والمجموعة المعالجة باللمس بشكل منفصل.
- قم بتنزيل البرنامج المناسب. استخدام البرنامج تحميل مجاني ImageJ (https://imagej.nih.gov/ij/download.html) على سبيل المثال.
- افتح ملف صورة، واستخدم وظيفة التكبير/التصغير لتكبير الصورة في حجم مناسب.
- اختر أداة مستقيمة لرسم خط مستقيم بين مركز روزيت وطرف أطول ورقة لقياس دائرة نصف قطرها روزيت.
- حدد مصنع واحد واضغط على الزر الأيسر لرسم خط مستقيم من مركز روزيت إلى أطول طرف ورقة.
- اختر وظيفة تحليل القياس أو اضغط على Ctrl + M لتحليل مسافة الخط.
- حدد كوب واحد وكرر الخطوتين السابقتين لتحليل قطر كل كوب من البلاستيك في نفس الوقت. استخدم هذه البيانات لإجراء الحساب للقضاء على التحيز الناتج عن التقاط الصور.
ملاحظة: المعادلة هي:
Ra/Da = Rm/Dm
(Ra، دائرة نصف قطرها روزيت الفعلية من النبات؛ دأ، القطر الفعلي للكوب البلاستيك؛ Rm، نصف قطرروزيت قياس نفس النبات التي يحددها برنامج؛ Dم، قطر قياس كوب من البلاستيك الذي يستخدم لزراعة نفس النبات)
-
منطقة روزيت:قياس الأفقي 2-الأبعاد مساحة السطح من أوراق روزيت.
- إزالة الإزهار دون التأثير على بقية أعضاء روزيت.
- التقاط الصور من الجزء العلوي من كل مصنع جنبا إلى جنب مع مسطرة مقياس وضعت في مكان قريب.
- استخدام واحد البرنامج المساعد مجانا من ImageJ، روزيت المقتفي واتبع البروتوكول نشرت سابقا22.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
التلقائي الشعر تعمل باللمس قوة آلة التحميل
ولمراقبة التغيرات المورفولوجية على النباتات، فإن ظروف النمو القابلة للاستنساخ وأساليب العلاج هي مفتاح الحصول على نتائج قابلة للتكرار. ويتحقق هذا عالية الإنتاجية والتلقائي ة تعمل باللمس قوة إشارة متحولة الفرز من قبلآلة تحميل الشعر التي بنيت حديثا قوة اللمس، نموذج K1 (الشكل 1، الشكل2). هذه فرش الشعر يمكن أن تلمس كحد أقصى 4 صواني من النباتات في وقت واحد. كان هناك 24 أكواب وضعت في علبة، و 12 أكواب من النباتات في مجموعة تستخدم كل من السيطرة والنباتات المعالجة (الشكل2C،D). في كل كوب، نمت أربعة نباتات ولمست ما مجموعه 48 أو أقل من الأفراد النبات من قبل فرشاة الشعر نفسها، والتي تضمن ما يكفي من النباتات للتحليل الإحصائي في وقت لاحق. يمكن معالجة 4 أنماط جينية من النباتات باللمس في وقت واحد على آلة لمس K1 من الطراز. واحدة من النقاط الرئيسية هي إعداد ذراع آلة اللمس / ارتفاع الشعر لأن الثيغمومورفوجينيسيس يعتمد على الجرعة6،21. مواقف الشعر المختلفة فيما يتعلق موقف نبات الوردة النباتية توليد قوى لمس مختلفة، والتي قد تولد نتائج مختلفة تماما thigmomorphogenesis. في تجاربنا، يجب وضع طرف الشعر الذي يتصل بالنبات 0.5 سم أقل من حافة الكأس (الشكل2E)،الذي يولد قوى مشابهة لقوة اللمس التي تم نشرها سابقا ً14. يتم استخدام وحدة تحكم قابلة للبرمجة مثبتة في لوحة اللمس للتحكم في كامل آلة تحميل قوة اللمس (الشكل2F، انظر جدولالمواد).
مقارنة طريقتين مختلفتين للمس
لمقارنة هذه الطريقة التلقائية التي يحركها آلة الشعر مع التقليدية يدويا القطن مسحة طريقة لمس، أجريت تجربتين مستقلتين على كول-0 (الشكل3). في مجموعة لمس مسحة القطن، بدأ لمس من النباتات 12 يوما من العمر. وكان كل جولة 40 اللمسات (1 لمسة / ق). في المجموع، أجريت 3 جولات كل يوم (الشكل3ألف). وأظهرت 1.7 يوما من التأخير في الاغلاق بعد العلاج المستمر قطن مسحة اللمس (22.1 ± 0.2 يوما مقابل 23.8 ± 0.2 أيام). وبالمثل، بالنسبة لمسة الشعر الآلية التي تحركها الآلات، تم تطبيق التحميل بقوة اللمس التي بدأت من النباتات التي يبلغ عمرها 14 يومًا و40 مرة من اللمس (في غضون 3 دقائق) للحصول على جولة. في المجموع، تم تنفيذ 3 جولات من اللمسات في اليوم مع بالضبط 8 ساعات من الفاصل الزمني (الشكل3B). ولوحظ تأخر الاغلاق لمصانع كول-0. وكان متوسط وقت الاغلاق 23.0 ± 0.3 أيام، في حين أن الوقت الاغلاق من نموذج K1 تعمل باللمس النباتات التي تعمل باللمس كان 24.7 ± 0.2 أيام. وبالتالي تم تحليل الاختلافات بين النباتات التي تعمل باللمس والتحكم مع نموذج المخاطر النسبية لكوكس أحادي المتغيرات. وقدمت نسبة الخطر المقدرة (HR) من 0.31 (القطن مسحة لمسة) و 0.52 (آلة يحركها لمسة الشعر)، على التوالي (الشكل3C)، مما يعني أن خطر الاغلاق / احتمال النباتات في المجموعة التي تم لمسها هو 31٪ و 52٪ مقارنة مع النباتات في مجموعة التحكم، على التوالي. وهذا يشير إلى أن إمكانية الاغلاق من النباتات نوع البرية لمست حوالي نصف بالمقارنة مع تلك التي من النباتات السيطرة لم يمسها بغض النظر عما إذا كان لمسة يدوية مع مسحة القطن أو لمسة الشعر الآلي.
النتائج المتوقعة على المسوخ لمسة مختلفة
وتشير البيانات الأولية الأخيرة إلى أن MKK1 و MKK2 قد تلعب دورا هاما في الاستجابة اللمس من Arabidopsis14. اخترنا هذين المسوخ وأجرينا تجارب اللمس على هذه المسوخ استجابة اللمس المفترضة باستخدامآلة تحميل الشعر التلقائي قوة اللمس (الشكل 4،الجدول1). وأظهرت محطات التحكم في النوع البري 1.8 يوما من تأخير الاغلاق (24.1 ± 0.3 يوما مقابل 25.9 ± 0.2 يوما، الشكل 4A)تماما كما في التقرير السابق14 في حين لم يلاحظ هذا التأخير الاغلاق على T-DNA المسوخ المسوخ، mkk1 (24.6 ± 0.2 أيام مقابل 24.4 ± 0.3 أيام، الشكل 4باء والجدول 1)وmkk2 (23.9 ± 0.1 أيام مقابل 24.2 ± 0.2 يوما، الشكل 4C والجدول 1). من خلال تحليل هذه البيانات مع نموذج المخاطر النسبية لـ univariate Cox، لم يظهر سوى النوع البري Col-0 فرقًا كبيرًا بين النباتات التي تم التحكم فيها والنباتات التي تم لمسها بـ 0.41 (الشكل4D). وقد أظهرت هذه التجارب التي أجريت هاذا الجهاز التلقائي لآلة تحميل قوة اللمس للشعر أن المسوخ mkk1 وmkk2 هي متحولة استجابة تعمل باللمس.
قياس الفهارس المورفولوجية الأخرى
التغيرات المورفولوجية المرتبطة بالجينات الثيموجمومورفية لا تقتصر على تأخير الاغلاق. كل من الجذعية أقصر وأصغر حجم ورقة روزيتهي أيضا مكونات الثيغمومورفوجينيسيس 6،7،9،14. وبالتالي، أبلغنا هنا نوعين إضافيين من القياسات على الفهارس المورفولوجية للاستجابةباللمس، دائرة نصف قطرها وردية / طول ورقة ومنطقة روزيت (المتوقعة) (الشكل 5). على غرار تغيير النمط الظاهري الذي لوحظ سابقا، أظهر مصنع كول-0 من النوع البري دائرة نصف قطرها أصغر بكثير وطول ورقة أقصر بعد 3 أيام من اللمس ة الشعر التلقائي المستمر والمتكرر الذي يحركه الجنة الآلية (1.77 ± 0.05 سم مقابل 1.50 ± 0.04 سم، الشكل 5ألف). تم تغيير منطقة روزيت المتوقعة من 20.32 ± 0.53 سم2 إلى 16.19 ± 0.48 سم2 بعد 13 يوما من اللمس (الشكل5B). وكان كل من mkk1 و mkk2 دائرة نصف قطرها منخفضة مماثلة والمنطقة. وقد أظهرت هذه البيانات مجتمعة أن بروتينات MKK1 وMKK2 مهمة لتأخير الـ Arabidopsis وليس مطلوباً في تشكيل حجم الوردة ومنطقة الورد.
التحليل الإحصائي
أما بالنسبة للقطعة المربعة ومؤامرات الشعيرات المبينة في الشكل 2 والشكل 3 ومخططات الأعمدة المبينة في الشكل5، تم تحليل الأهمية الإحصائية من قبل اختبار t للطالب ذي الذيل، مع أهمية تمثلها *** و n.s. في ع < 0.001 و p > 0.05 على التوالي. لأراضي كابلان ماير المبينة في الشكل 2 والشكل 3، تم استخدام تحليل المخاطر كوكس أحادي المتغيرات لتحليل تأثير العلاج باللمس على الحدث الاغلاق23،24. وترد نسبة الخطر (HR)، والفاصل الزمني للثقة بنسبة 95٪ (95٪ CI) وقيمة p في الجداول أدناه. على سبيل المثال، الموارد البشرية = 0.5 يعني أنه في يوم معين، كان خطر/احتمال الاغلاق من النباتات في المجموعة التي تم لمسها 0.5 أو 50٪ مقارنة مع تلك النباتات في مجموعة التحكم.
الشكل 1 . بناء والمعلمات من آلة تحميل الشعر التلقائي تعمل باللمس قوة. (أ) مخططات افتراضية للمحرك الخطي. اللوحة العلوية اليسرى هي طريقة العرض الجانبية واللوحة السفلية اليسرى هي طريقة العرض الظهرية. ويبلغ مجموع أطوال وحدة المحور X ووحدة محور ص 843 مم و038 1 مم على التوالي. وتتكون كل وحدة افتراضية X / Y من دليل واحد السكك الحديدية، كتلة شريحة واحدة ومحرك واحد 57 السائر (مثبتة مسبقا وقابلة للفك). بالنسبة لآلة اللمس طراز K1 مخصصة، تتكون كل وحدة X/Y من كتلتين شرائح (أحمر). يتم توسيع لوحة تقاطع وحدة X من 56 مم إلى 100 مم لتقديم اتصال أفضل ودعم أفضل. اللوحة اليمنى العليا هي المقطع العرضي من دليل السكك الحديدية واللوحة اليمنى السفلى هي محرك السائر 57. (B) مخططات محور X مزدوج ة ومضاعفة محور Y الخطي. هذا هو الجزء الرئيسي من آلة تحميل قوة اللمس. اللوحة السفلية اليسرى هي طريقة العرض الظهرية للمحركات الخطية التي تم إنشاؤها. اللوحة العلوية اليسرى هي العرض الجانبي لوحدة المحور X (843 مم). اللوحة الوسطى هي الرؤية الجانبية لوحدة محور Y (1,038 مم). اللوحة العلوية اليمنى هي طريقة العرض الظهرية لـ 4 كتل شرائح على الوحدة النمطية Y والعارضة المساعدة Y. اللوحة اليمنى السفلى هي طريقة العرض الظهرية للوحة التقاطع على الوحدة النمطية X. (C) المخطط الانسيابي لتجميع جزء الجهاز. يتم وضع علامة على أجزاء مختلفة وتسميتها في الشكل. وقد تم وصف عمليات التجميع التفصيلية في البروتوكول. الوحدة المعروضة هو هذا الرقم هو مم.
الشكل 2 . التصميم العام لآلة تحميل الشعر التلقائي تعمل باللمس. (أ) الانتهاء من نموذج K1 آلة تعمل باللمس. تم التقاط الصورة من الجانب الأمامي. يتحكم المحرك الخطي العلوي في ذراع الروبوت الذي يتحرك أفقياً ويتحكم المحرك الخطي السفلي في الذراع الروبوتية التي تتحرك عمودياً. (ب) المنظر الجانبي الذي يظهر الأسلحة الروبوتية القابلة للفك. تم تثبيت فرش الشعر على الأسلحة الروبوتية. (جيمودال) صور تبين كيف فرش الشعر البشري تلمس النباتات، والتي اتخذت من الجانب الأمامي والجانب الجانبي، على التوالي. (E) عرض جانبي تبين كيفية تعيين ارتفاع فرشاة الشعر ضد حافة الكأس. كل من الأسلحة الآلة وفرش الشعر مرئية. (F) واجهة التشغيل من نموذج K1 آلة تعمل باللمس. يتم استخدام وحدة تحكم قابلة للبرمجة (AFPX-C30T) مرتبطة بلوحة اللمس (MT6070i) للتحكم في الجهاز بأكمله. يتم وصف الإعدادات التفصيلية وإجراءات التشغيل في البروتوكول. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3 . مقارنة آثار طريقتين اللمس على التكومورمورجينية. (A-B)المقارنة بين دليل القطنمسحة اللمس (أ) ولمسة شعر الإنسان مدفوعة من قبل التلقائي آلة تحميل قوة اللمس (B)، على التوالي. تظهر قطع الحماية وشعيرات الشعيرات في اللوحة اليسرى، والتي تظهر المقارنة بين متوسط يوم الاغلاق بين مجموعة التحكم والمجموعة التي تم لمسها. يتم عرض الوسائل ± SE. تم إجراء التحليل الإحصائي من قبل اختبار t للطالب. يتم عرض الأهمية في p < 0.001 كـ ***. وتظهر المؤامرات كابلان ماير في الوسط، والتي هي النسبة المئوية للنباتات الاغلاق على مدى وقت النمو (بعد أيام من البذر). تظهر اللوحة اليمنى الأفراد الممثلين للتحكم الذي لم يمسه أحد والنباتات التي تُظهر الفرق في وقت الاغلاق وارتفاع جذع الإزهار. (ج) الجدول الموجز: الأرقام الرقمية في أعمدة التحكم والأعمدة التي تم لمسها هي رقم المصنع المستخدم للتحليل الإحصائي. وتقدم نسبة الخطر (HR)، و95٪ الفاصل الزمني للثقة (95٪ CI) وقيمة p تحت قسم تحليل المخاطر كوكس أحادي المتغيرات. وكانت مخاطر الاغلاق واحتمال النباتات في المجموعة التي تم لمسها 31٪ و 52٪ بالمقارنة مع المجموعة التي لم يمسها، على التوالي. وقدرت SPSS تحليل مخاطر كوكس أحادي المتغيرات. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4 . الثيغمومورفوجينيس من mkk1 و mkk2 المسوخ وكذلك النبات نوع البرية (Col-0) الناجمة عن لمسة الشعر التلقائي. (A-C)استجابة اللمس المحتملة من كول-0 (A)، mkk1 (B)، وmkk2 (C) ولدت من خلال تكرار لمسات الشعر البشري مدفوعة من قبل آلة تحميل التلقائي قوة اللمس. يتم عرض قطع الحماية والقطع في اللوحة اليسرى، وهي مقارنة متوسط يوم الاغلاق بين مجموعة التحكم والمجموعة التي تم لمسها. يتم عرض الوسائل ± SE. تم إجراء التحليل الإحصائي من قبل اختبار t للطالب. و *** وn.s. تمثل p < 0.001 و p > 0.05،على التوالي. وتظهر قطع كابلان ماير في الوسط، وهي النسبة المئوية لمصانع الإنزلاق خلال فترة النمو (بعد أيام من البذر). تُظهر اللوحة اليمنى الأفراد الممثلين للتحكم الذي لم يمسه أحد والنباتات التي تم لمسها التي تظهر الفرق في الإنزلاق. تم تجميع بيانات mkk1 (B) و mkk2 (C) من نسختين بيولوجيتين وثلاث نسخ بيولوجية على التوالي. وترد في الجدول 1أرقام المصانع المفصلة المستخدمة في كل تكرار. (د) الجدول الملخص: كانت الأرقام تحت التحكم وأعمدة اللمس هي رقم المصنع المستخدم/الذي تم تحليله في هاتين المجموعتين، على التوالي. تم تقديم الموارد البشرية، CI 95٪ وقيمة ع تحت قسم تحليل المخاطر كوكس أحادية المتغيرات. خطر/احتمال الاغلاق من النباتات البرية نوع في المجموعة لمست هو 41٪ بالمقارنة مع مجموعة التحكم. وقدرت SPSS تحليل مخاطر كوكس أحادي المتغيرات. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5 . نصف قطرها وقياس المنطقة لتعريف الثيغمومورفوجينيسيس. (A-B)تم قياس دائرة نصف قطرها ومنطقة روزيت من النوع البري في اليوم 17 واليوم 27 بعد بذر البذور، على التوالي. القضبان المعروضة في اللوحة العلوية اليسرى هي مقارنات إما بين دائرة نصف قطرها أو منطقة روزيت بين مجموعة التحكم والمجموعة التي تم لمسها، على التوالي. يتم عرض الوسائل ± SE. تم إجراء التحليل الإحصائي من قبل الطالب t-test; p < 0.001. الصور المعروضة في اللوحة العلوية اليمنى هي نباتات فردية تمثيلية. تعرض الجداول الموجزة أدناه رقم المصنع الذي تم تحليله في مجموعة التحكم والمجموعة التي تم لمسها. كما يظهر كل من دائرة نصف قطرة (سم) في اليوم 17 ومنطقة روزيت (سم2)في اليوم 27. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجدول 1 بيانات الاغلاق من عمليات تكرار بيولوجية مختلفة. يحتوي الجدول الموجز على نسختين بيولوجيتين من mkk1 وثلاثة نسخ بيولوجية من mkk2.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Thigmomorphogenesis هو استجابة نمو النبات معقدة نحو الاضطرابات الميكانيكية، والذي ينطوي على شبكة من الإشارات الخلوية وعمل الهرمونات النباتية. هو نتيجة للتطور التكيفي للنباتات للبقاء على قيد الحياة في ظل الظروف البيئية غير المرغوب فيها25،26. وقد تم اختيار لمسة ميكانيكية، وخاصة لمسة إصبع الإنسان ولمسة مسحة القطن باليد، لدراسة هذه التغيرات المورفولوجية في الدراسات الثيامورفولوجية السابقة14،20. هذا الإصدار المبسط من تحميل قوة اللمس لتحريك استجابة لمسة النبات هو أسهل للسيطرة وتطبيق. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذا النوع من طريقة تحميل قوة اللمس يمكن أن يحاكي بطريقة ما إشارات القوة التي تحفزها الرياح والمطر والتي تم إنتاجها في البيئة الطبيعية19. قوة اللمس قادرة على تحريك المسامير الكالسيوم، والحث على الفسفور البروتين14 والتعبير الجيني المصب التوسط استجابة اللمس19. وبالمثل، يمكن لفرش الشعر البشري المثبتة على أذرع متحركة آلية أن تولد أيضًا استجابة لمسة نباتية من خلال محاكاة اللمسات البشرية التي يتم التلاعب بها يدويًا. لتنويع أنواع تطبيق القوة، يمكن أيضا تثبيت فوهات رش المياه و / أو منافيخ الرياح على الأسلحة الروبوتية للآلة واستخدامها لتجربة فسيولوجية (الشكل2). ميزة فريدة من نوعها يجعل التلقائي آلة تحميل القوة الميكانيكية أكثر تنوعا في الدراسات المورفولوجية والفسيولوجية. أكبر ميزة من هذا التلقائي آلة تحميل القوة الميكانيكية هو على الارجح خالية من العمالة، تكرار وتوفير الوقت ميزة، مما يجعل من الممكن لتنفيذ اختيار النمط الظاهري متحولة محددة من عدد كبير من الأفراد المتحولين. على النقيض من ساعات من اللمسات البشرية التي يتم التلاعب بها باليد، يمكن للآلة اللمس ية K1 النموذجية لمس مختلف المسوخ في وقت واحد وإكمال جولة من اللمس في غضون 3 إلى 5 دقائق. الإطار الزمني لجولة من اللمس يعتمد إلى حد كبير على إعداد البرنامج في بداية العلاج. إذا كان سيتم لمس كل مصنع على حدة 40 مرة في جولة، فإن آلة K1 النموذجية تحتاج فقط 9-15 دقيقة لإنهاء ثلاث جولات من العلاج باللمس في غضون يوم واحد. يمكن التحكم بدقة في الفاصل الزمني بين كل جولة من اللمسات؛ فمن أقل احتمالا للبشر لتحقيق مثل هذه الدقة.
وثمة مسألة هامة أخرى تتعلق بالمعالجة التي تعمل باللمس هي مرحلة نمو النبات التي تحتاج قوة اللمس إلى تطبيقها عليها. في ممارستنا، بدأ لمس 14 يوما بعد بذر البذور لكل من النوع البري واثنين من المسوخ كما معدلات النمو من هذه الأنماط الجينية الثلاثة متشابهة. بالنسبة لأولئك المتحولين الذين لديهم فرق كبير في وقت التنمية من النوع البري، يمكن للمرء أن يختار يوم ًا أوليًا مختلفًا لبدء اللمس. إجراء اختبار ANOVA في اتجاه واحد على البيانات الاغلاق من كل من النبات نوع البرية والمسوخ لمقارنات متعددة يمكن أن تساعد14. هذا التحليل الإحصائي يمكن أن تقدم الاستنتاج الصحيح حول الاختلافات في الوقت الاغلاق ولدت من قبل الأنماط الجينية. في هذه الحالة، ينبغي استخدام تحليل المخاطر النسبيكوكس متعددة المتغيرات للنظر في اثنين من المعلمات المتغيرة.
لتعيين مستوى قوة اللمس من الشعر البشري التي شنت على نموذج K1 آلة اللمس، قمنا بتعديل كل من الارتفاع (القوة الرأسية) وسرعة (القوة الأفقية) من فرش الشعر (الشكل2E). وقد حُددت الإعدادات الصحيحة استناداً إلى البيانات الأولية التي جُمعت من العديد من جولات اختبارات مستوى القوة في مصنع عربيدوبسي موضوع على نطاق إلكتروني. كما وجدنا، والحفاظ على كل من ارتفاع الشعر والسرعة دون تغيير في جميع أنحاء تجربة الاستجابة لمسة كاملة سوف تنتج النمط الظاهري الثيغمومورفجينية مماثلة ومستمرة بين تكرار لخط أرابيدوبوسيس. الثقيلة جدا قوة اللمس قد تقتل الشتلات الشباب كما فرش الشعر تتحرك بسرعة قد يؤدي إلى جرح على سطح ورقة. وعلى النقيض من ذلك، قد لا تكون قوة اللمس الخفيفة جداً كافية لتحريك تأخير الاغلاق في غضون أسبوعين من تكرار اللمس. في تجربتنا السابقة، لقد حددنا المناسبة تعمل باللمس قوة التحميل لتكون 1-2 mN لكل لمسة14،19. يتم استخدام طول الشعر من 0.5 سم أقل من حافة الكأس لتوليد قوة لمس عمودية مماثلة على نموذج K1 لمسة الشعر القائم على آلة مع سرعة تتحرك أفقيلطيف 5000 مم / دقيقة (الشكل2E). هذا الإعداد الثابت من نموذج K1 آلة يقلل من الاختلاف في قوة القوة الناجمة عن الخطأ البشري.
بشكل عام، توفر لمسات الشعر التي تؤديها آلة التحميل التلقائي ة بقوة اللمس فقط متوسط تحميل قوة اللمس على النباتات. من الصعب حساب قوة اللمس الدقيقة المطبقة، ولا سيما القوة الأفقية المحملة، إما لشعرة واحدة أو لمجموعة من الشعرات على الفرشاة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتداخل الفرق في شكل النبات وارتفاع الجذعية مع تطبيق القوة الأفقية. قياس هذا النوع من القوة البدنية أو الإجهاد يحتاج إلى جهاز استشعار ضغط أكثر دقة مرتبطة بالشعر أو مجموعة من الشعر. ويعتقد أنه سيتم تطبيق مستشعر ضغط أكثر دقة ونمذجة رياضية لتحسين آلة التحميل التلقائي ة تعمل باللمس في المستقبل. ظروف النمو، مثل شدة الضوء، ورطوبة التربة ودرجة حرارة الدفيئة، فضلا عن توفير المواد الغذائية، كل دور حاسم في تطوير النمط الظاهري استجابة اللمس. أي ظروف الإجهاد، مثل الجفاف، حالة ضوء ضعيفة مع أقل من 90 μE∙m-2∙s-1،وارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة التي قد تؤثر على النمو الطبيعي للأرابيوبسي سوف تتداخل مع قياس استجابة اللمس من كلا النوع البري والمسوخ.
وباختصار، يمكن لهذه الآلة التلقائية للتحميل بقوة اللمس أن توفر المزيد من توفير العمالة ومتوسط الحمولة بقوة اللمس بالزي الرسمي أكثر من لمسة إصبع الإنسان ومسحة القطن. ومن المتوقع أن يتم تطبيق نموذج K1 آلة اللمس في مختلف عالية الإنتاجية قوة اللمس إشارة فحص متحولة وتحليل الاستجابة لمسة بين المحاصيل الزراعية أو ربما النماذج الحيوانية مع بعض التعديلات على تحميل قوة اللمس اله.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
Acknowledgments
وقد دعمت هذه الدراسة المنح التالية: 31370315، 31570187، 31870231 (المؤسسة الوطنية للعلوم في الصين)، 16100318، 661613، 16101114، 16103615، 16103817، AoE/M-403/16 (RGC من هونغ كونغ). يود المؤلفون أن يشكروا جو فنغ الدقة والأتمتة التكنولوجيا المحدودة (شنتشن، الصين) لعرضها من العديد من المخططات المبينة في الشكل1.
كما يود المؤلفان أن يشكرا س. ك. تشيونغ ودبليو سي لي على مساهمتهما في تطوير آلة التحميل ذات القوة اللمسية.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4 hair brushes | customized | ||
| 4 robot arms with one holder | customized | 1000 mm length holder and 560 mm length robot arm | |
| 57 stepper motor | 57HS22-A | ||
| All purpose potting soil | Plantmate, Hong Kong | ||
| Arabidopsis plant seeds | Arabidopsis Biological Resource Centers, Columbus, OH | For arabidopsis seed purchase | |
| BIO-MIX potting substratum | Jiffy Products International BV, the Netherlands | 1000682050 | Two soils were mixed together to grow Arabidopsis. The ratio of All purpos potting soil and BIO-MIX is 1:2 |
| IL 1700 research radiometer | International Light, Newburyport, MA | The light intensity of both full-wavelength and photosynthetic active radiation can be measured. | |
| ImageJ | https://imagej.nih.gov/ij/download.html | Free downloaded software | |
| Ju Feng Precision and Automation Technology Limited | Shenzhen, China | For belt-driven linear actuators and other mechanical modules purchase | |
| Junction plate of the slide block | To fix the Y guide-rail module or Y auxiliary girder onto backs of slide blocks | ||
| Junction plate of the X axis module | customized | To connect the X guide-rail module and X auxiliary girder | |
| Slide block | |||
| WDT4045 X axis guide-rail module | 843 mm, customized | Pre-installed with two slide blocks and one 57 stepper motor | |
| WDT4045 Y axis guide-rail module | 1038 mm, customized | Pre-installed with two slide blocks and one 57 stepper motor | |
| X axis auxiliary girder | 843 mm, customized | Pre-installed with two slide blocks | |
| Y axis auxiliary girder | 1038 mm, customized | Pre-installed with two slide blocks |
References
- Jaffe, M. J. Thigmomorphogenesis: the response of plant growth and development to mechanical stimulation with special reference to Bryonia dioica. Planta. 114, 143-157 (1973).
- Vandenbrink, J. P., Kiss, J. Z., Herranz, R., Medina, F. J. Light and gravity signals synergize in modulating plant development. Frontiers in Plant Science. 5, 563 (2014).
- Hashiguchi, Y., Tasaka, M., Morita, M. T. Mechanism of higher plant gravity sensing. American Journal of Botany. 100, 91-100 (2013).
- Salisbury, F. B. The Flowering Process. , Macmillan. New York. (1963).
- Darwin, C. The Power of Movement in Plants. , Appleton. New York. (1881).
- Chehab, E. W., Eich, E., Braam, J. Thigmomorphogenesis: a complex plant response to mechano-stimulation. Journal of Experimental Botany. 60, 43-56 (2008).
- Telewski, F. W., Jaffe, M. J. Thigmomorphogenesis: anatomical, morphological and mechanical analysis of genetically different sibs of Pinus taeda in response to mechanical perturbation. Physiologia Plantarum. 66, 219-226 (1986).
- Vogel, M. Automatic precision measurements of radial increment in a mature spruce stand and interpretation variants of short term changes in increment values. Allgemeine Forst-und Jagdzeitung. , Germany. (1994).
- Braam, J. In touch: plant responses to mechanical stimuli. New Phytologist. 165, 373-389 (2005).
- Jaffe, M. J., Leopold, A. C., Staples, R. C. Thigmo responses in plants and fungi. American Journal of Botany. 89, 375-382 (2002).
- Telewski, F. W. A unified hypothesis of mechanoperception in plants. American Journal of Botany. 93, 1466-1476 (2006).
- Gutiérrez, R. A., Ewing, R. M., Cherry, J. M., Green, P. J. Identification of unstable transcripts in Arabidopsis by cDNA microarray analysis: rapid decay is associated with a group of touch-and specific clock-controlled genes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99, 11513-11518 (2002).
- Lee, D., Polisensky, D. H., Braam, J. Genome-wide identification of touch-and darkness-regulated Arabidopsis genes: a focus on calmodulin-like and XTH genes. New Phytologist. 165, 429-444 (2005).
- Wang, K., et al. Quantitative and functional posttranslational modification proteomics reveals that TREPH1 plays a role in plant touch-delayed bolting. Proceedings of the National Academy of Sciences United States of America. 115, 10265-10274 (2018).
- Hamilton, E. S., Schlegel, A. M., Haswell, E. S. United in diversity: mechanosensitive ion channels in plants. Annual Review of Plant Biology. 66, 113-137 (2015).
- Knight, M. R., Campbell, A. K., Smith, S. M., Trewavas, A. J. Transgenic plant aequorin reports the effects of touch and cold-shock and elicitors on cytoplasmic calcium. Nature. 352, 524 (1991).
- Toyota, M., Furuichi, T., Tatsumi, H., Sokabe, M. Cytoplasmic calcium increases in response to changes in the gravity vector in hypocotyls and petioles of Arabidopsis seedlings. Plant Physiology. 146, 505-514 (2008).
- Knight, M. R., Smith, S. M., Trewavas, A. J. Wind-induced plant motion immediately increases cytosolic calcium. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89, 4967-4971 (1992).
- Braam, J., Davis, R. W. Rain-, wind-, and touch-induced expression of calmodulin and calmodulin-related genes in Arabidopsis. Cell. 60, 357-364 (1990).
- Chehab, E. W., Yao, C., Henderson, Z., Kim, S., Braam, J. Arabidopsis touch-induced morphogenesis is jasmonate mediated and protects against pests. Current Biology. 22, 701-706 (2012).
- Telewski, F. W., Pruyn, M. L. Thigmomorphogenesis: a dose response to flexing in Ulmus americana seedlings. Tree Physiology. 18, 65-68 (1998).
- De Vylder, J., Vandenbussche, F. J., Hu, Y., Philips, W., Van Der Straeten, D. Rosette tracker: an open source image analysis tool for automatic quantification of genotype effects. Plant Physiology. , (2012).
- Clark, T., Bradburn, M., Love, S., Altman, D. Survival analysis part I: basic concepts and first analyses. British Journal of Cancer. 89, 232 (2003).
- Bradburn, M. J., Clark, T. G., Love, S., Altman, D. Survival analysis part II: multivariate data analysis–an introduction to concepts and methods. British Journal of Cancer. 89, 431 (2003).
- Jaffe, M., Forbes, S. Thigmomorphogenesis: the effect of mechanical perturbation on plants. Plant Growth Regulation. 12, 313-324 (1993).
- Kutschera, U., Niklas, K. J. Evolutionary plant physiology: Charles Darwin’s forgotten synthesis. Naturwissenschaften. 96, 1339 (2009).
