RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Biz histochemical teknikleri ile kombine bir görüntü analiz sistemi kullanılarak sırasında kış uyuşukluk yumurtalık primordia tatlı kiraz (Prunus avium L.) içinde nişasta içeriğinde ölçmek için bir metodoloji mevcut.
Nişasta küçük yapılarda üreme aşamaya döllenme ve meyve başlangıcı tozlaşma üzerinden de dahil olmak üzere çeşitli bitki gelişim süreçleri sırasında önemli olaylar ile ilişkili değişikliklerdir. Ancak, nişasta değişimler çiçek farklılaşma sırasında tamamen, çiçek primordia özellikle küçük yapıların nişasta içeriğinde miktarının esas zorluğu nedeniyle bilinmemektedir. Burada, farklı aşamaları ile nişasta içeriğinde değişiklikler ile ilgili sağlar mikroskop bağlı bir görüntü analiz sistemi kullanılarak yumurtalık primordia tatlı kiraz (Prunus avium L.) nişasta miktar için bir yöntemi açıklamak Bahar sonbahardan uyuşukluk. Bu amaçla, bud büyüme için kontrollü şartlar kış zamanında farklı anlarda transfer sürgünlerin değerlendirerek çiçek tomurcukları uyuşukluk durumu belirlenir. Yumurtalık primordia nişasta miktar için çiçek tomurcukları ardışık olarak toplanan, sabit, parafin balmumu içinde gömülü, kesitli ve ben ile lekeli2Kl (potasyum iyodür-iyot). Ürünleri mikroskop altında gözlenen ve açıkça nişasta kökenli ayıran bir Image analyzer tarafından incelendi. Nişasta içerik değerleri her bir pikselin optik yoğunluk okudu çerçeve nişasta içeriği bir tahmini olarak toplamı dikkate alınarak lekeli nişasta için karşılık gelen görüntü optik yoğunluk ölçerek elde edilir.
Ilıman odunsu çok yıllık bitkiler için mevsim onların büyüme ve gelişme oransal uyum. Bahar ve yaz aylarında geliştirirken, Sonbahar Kış1' uyuyan gitmek sırasında büyüyen durdurmak. Uyuşukluk düşük kış ısılarda hayatta kalmak izin verecek, ancak, tüyler ürpertici bir bahar2uygun bir budburst için ön koşuldur. Uyuşukluk ılıman meyve üretim ve Ormancılık önemli etkileri çeşitli çabalarını belirlemek ve uyuşukluk dönem3tahmin açmıştır. Meyve ağacı türleri, ampirik deneyler koşulları ve çiçekli verilerine dayalı istatistiksel tahminler zorlama için sürgünler aktarma uyuşukluk, tahmin etmek araştırmacılar sağlayan kırılması tarihini belirlemek için güncel yaklaşımları vardır. her çeşidinde için gereksinimleri tüyler ürpertici. Ancak, biyolojik süreçleri dayalı uyuşukluk durumunu belirlemek nasıl belirsiz3kalır.
Tatlı kiraz (Prunus avium L.), gibi ılıman meyve ağaçlarında çiçeklenme yılda bir kez oluşur ve hakkında bir iki hafta sürer. Ancak, çiçekler ve dönüşüm sırasında önceki yaz4yaklaşık 10 ay önce geliştirmek için başlatın. Çiçek primordia sonbahar kış aylarında tomurcukları içinde hareketsiz kalır sırasında büyüyen durdurmak. Bu dönemde her çeşidinde uygun çiçekli4için belirli bir tüyler ürpertici gereklilik birikir gerekir. Kış aylarında tomurcukları phenological değişiklikler olmamasına rağmen çiçek primordia sırasında uyuşukluk fizyolojik aktif ve sıcaklık soğutma birikimi son zamanlarda nişasta birikimi dinamik ile ilişkili olduğu veya azaltmak Yumurtalık primordium hücrelerde uyuşukluk belirlenmesi5için yeni bir yaklaşım sunuyor. Ancak, küçük boyutu ve yumurtalık primordium konumunu özel bir metodoloji gerektirir.
Nişasta odunsu bitki tür6büyük depolama karbonhidrat var. Böylece, nişasta değişimler için karbonhidrat onların geliştirme7,8desteklemek için gereken çiçek dokuların etkinlik fizyolojik ile ilgili olduğu. Üreme sürecinde farklı önemli olaylar da nişasta içeriği Anter mayoz9, polen tüplerinin ile stil veya ovule fertilizasyon10büyüme gibi farklı çiçek yapılarda değişimler ilgilidir. Histochemical teknikleri nişasta tespiti sırasında uyuşukluk çiçek primordia her belirli doku sağlar. Ancak, zorluk birikimi/azaltma onun desen zamana veya nişasta karşılaştırma takiben dokuların, çeşitlerin veya yıl arasında içerik izin vermek o nişasta miktarının kalır. Bu doku için analitik teknikler11kullanılabilir küçük miktarda kaynaklanmaktadır. Alternatif olarak, görüntü analiz mikroskobu12 ' ye bağlı nişasta miktar bitki doku13çok küçük örnekleri sağlar.
Callose14, mikrotüpler15, gibi bitki dokularında farklı bileşeninin içeriğini ölçmek veya özel tarafından boyanmış alanının boyutunu ölçerek16, nişasta için kullanılan mikroskobu ve görüntü analizi birleştirerek yaklaşımlar lekeleri. Nişasta için bu kolayca potasyum iyodür-iyot kullanarak tespit edilebilir (Ben2KI) tepki17. Bu yöntem son derece özeldir; Ben2KI nişasta taneleri Laminer yapısı içinde intercalates ve koyu mavi veya kırmızımsı kahverengi renk, nişasta18Amiloz içeriğine göre oluşturur. Bölümler ile lekeli2KI leke nişasta ve bir kesin nişasta algılama ve sonraki miktar görüntü analiz sistemi19tarafından izin arka plan doku arasında yeterli kontrast göster. Bu boya stokiometrik olmasa da, iyot birikimi son derece17değişebilir nişasta molekül uzunluğu ile doğru orantılıdır. Böylece, nişasta içeriği yüksek farklılıklar benzer boyutta lekeli alanlar içeren alanlar arasında bulunamadı bu yana piksel sayısı olarak ifade lekeli alanının boyutunu nişasta, içeriğini doğru yansıtmayabilir. Alternatif olarak, nişasta içeriği kayısı8,13 farklı dokularda bildirilmiştir gibi--dan mikroskop, elde edilen siyah beyaz görüntülerde lekeli granül optik yoğunluk ölçme tarafından değerlendirilecek , 19, avokado10,20ve zeytin21.
Burada, anlayış ve tahmin için yeni bir araç sunuyor nişasta içeriği yumurtalık primordium doku tatlı kiraz, Bahar sonbahardan miktar uyuşukluk durum deneysel belirlenmesi birleştiren bir metodoloji açıklamak biyolojik mekanizmaları çalışmaya dayanarak uyuşukluk ve uyuşukluk ile bağlantılı.
1. uyuşukluk belirlenmesi ve bitki malzeme toplama
2. bitki nişasta miktar malzeme hazırlığı
3. miktar nişasta içeriği
Uyuşukluk çalışmalar ne zaman ürpertici koşulları yerine getirmek an belirlenmesi gerekir. Düşük sıcaklık altında belirli bir süre geçene phenological değişiklikleri alan koşullarında (şekil 1A) kış aylarında olmamasına rağmen uygun koşullarla büyüme kapasitesini kiraz ağaçları geri mi. Sürgünleri Kış saati sırasında kontrollü şartlar Odası (şekil 1B) için normal aktarım çiçek tomurcukları uyuşukluk durumunu değerlendirilmesi izin. Bud ağırlık artışı ölçerek çiçek tomurcuk büyüme değerlendirilmesi yapıldı. Uyuşukluk üstesinden oldu bir kez sırasında uyuşukluk, herhangi bir değişiklik uygun koşullar (şekil 1 c), 10 gün sonra gözlenen iken, tomurcuklar arttı ve büyüme odası (şekil 1 d) patladı. Bu incelemenin sonuçlarını kurulacak tomurcukları uyuşukluk durumu kullanılabilir. Kış aylarında meydana gelen farklı sıcaklıklarda nedeniyle uyuşukluk yıl bağlı olarak farklı tarihlerde üstesinden oldu. Süre çalışma ilk yıl boyunca, Ocak ayında, uyuşukluk kırılması oluştu ikinci yıl daha hafif bir kış sundu; Böylece, tüyler ürpertici yerine getirilmesi yaklaşık üç hafta sonra Şubat ayında oluştu.
Tatlı kiraz çiçek tomurcukları burada apikal bud bitkisel bir tomurcuk, çiçek tomurcukları (şekil 1 c ve 1 D) lateral kankayız spurs içinde taşımaktadır. Farklılaşmamış tomurcukları içine çiçek ya da bitkisel buds yaz sonunda ayırt etmek başladı ve kış döneminde uyuşukluk girdikleri zaman içinde belgili tanımlık gonca, çok sayıda yeşil ölçekler tarafından korunan ve kaplı kahverengi dış ölçekler () tarafından birkaç çiçek primordia kalır Şekil 1 c ve şekil 2A). Çiçek tomurcuk diseksiyon (şekil 2A) içinde küçük çiçek primordia gösterdi. Her çiçek tomurcuk en çok beş bireysel çiçek primordia (şekil 2B) içeriyordu. Her çiçek primordium küçük boyutu rağmen bir çiçek tüm parçaları ayrıştırılan ve ayırt edici olabilir: pistil, nedir, yaprakları ve sepals (şekil 2C). Histochemical teknikleri (alkol: asetik [3:1] fiksasyon, parafin gömme, microtome kesit ve iyot tabanlı nişasta boyama) çiçek içinde nişasta dağılımını primordium doku (şekil 2B uyması gereken izin ).
Yumurtalık primordium nişasta her bölümünde sayısal. 1337 µm2, 40 x büyütme, dört ölçü nişasta tatlı kiraz yumurtalık primordium (şekil 3A) genel düzenini temsil. Nişasta granülleri açıkça ayırt edici arka plandan sonra2(şekil 3B) Boyama KI. Nişasta nişasta granülleri gözlenen kadar eşikleri kırmızı, yeşil ve mavi (şekil 3 c) tanımlanmış renk parametreleri temel alınarak sistemi tarafından oluşturulan ikili görüntü tarafından kapsanan rengi ayarlayarak görüntü analiz sistemi tarafından tespit edilmiştir. Alınan nişasta içeriği değerleri her piksel maskesi siyah beyaz görüntüye (şekil 3D) altında optik yoğunluk ölçümü sonucu vardı.
Nişasta miktar nişasta (şekil 4) kışın dinamik tutarlı bir desen ortaya koydu. Sürekli olarak, en fazla-120.000 ile 140.000 arasında bir değer her iki yıl içinde ulaştı erken kış nişasta miktarını bir optik yoğunluk değeri az 40.0003, sundu. En büyük değer ilk bir yılda (şekil 4A) Ocak ayında ulaşıldı, bunu ikinci yılında (şekil 4B) Şubat ayında oluştu. Uyuşukluk ten rengi ile bu sonuçlar zıt, nişasta miktarını kullanılazlar her iki yıl içinde ürpertici yerine getirilmesi ile oluştu.
Bu yaklaşım uyuşukluk durumu (şekil 5A) belirlenmesi kullanılazlar tarihinde yumurtalık dokusu (şekil 5B) nişasta miktar ile nişasta içeriği ile ilgili olarak uyuşukluk değişimler çerçeve için gerektirir.

Şekil 1: tatlı kiraz çiçek tomurcukları uyuşukluk durumunun belirlenmesi için deneysel set-up. (A)dalları, kış aylarında göstermek kapalı ve koyu kahverengi ölçekleri ile kaplı uyuyan tomurcukları. (B) bu panel büyüme odasına transfer sürgünler gösterir. Diğerleri büyümek mümkün iken Ocak ayında orta tomurcukları ile atıl kaldı bazı çeşitlerin hala (beyaz ok), kirinden tomurcukları (siyah ok) gösterilen kapalı. (C) bu panel uyuyan çiçek tomurcukları yanal bulunan ve teşvik apikal konumda bulunan tek bir bitkisel tomurcuk bir çekim detayını gösterir. Uyuşukluk 10 gün sonra büyüyen odasında üstesinden oldu bir kez (D) bu panel bud şişme gösterilen bir çekim ayrıntılarını gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 2: bitki nişasta miktar malzeme hazırlığı. İki çiçek primordia (fp) gösterilen bir çiçek tomurcuğu enine bir bölümünü çok sayıda ölçekler (sc) tarafından korunan (A) bu panel gösterir. (B) üç çiçek primordia (fp) çiçek tomurcuk içinde toplamak. (C) bu panel bir çiçek primordium enine bir bölümünü gösterir tüm düğümler ile ayrıştırılan: sepals (se), yaprakları (pe), nedir (bir) ve pistil (PI). Yumurtalık primordium (ok) pistil tabanında ayırt edilir. Bir çiçek primordium in (D) A orta kesiminde toplanan Ocak ayında sabit, parafin balmumu içinde gömülü, kesitli ve ben ile lekeli2KI (koyu kahverengi) nişasta için. Bu panel yumurtalık primordium (ok) gösterir. Ölçek Bar paneller A ve B 500 µm ve panelleri C ve D200 µm edilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 3: nişasta miktar tatlı kiraz yumurtalık primordium. (A) bu panel gösterir bir yumurtalık primordium orta bölümünü ben ile lekeli2KI, dört kare hangi nişasta içeriği gösterilen ölçüldü. (B) bu panel yumurtalık primordium ayrıntılarını gösterir. Nişasta granülleri koyu kahverengi lekeli. (C) bu panel gösterir hangi nişasta yalancı resimde mavi farklı tonları karşılık gelir. (D) bu panel kapsayan2nişasta KI lekeli bir ikili görüntü maskesi siyah beyaz özgün resmin üzerine (mavi) gösterir. Optik yoğunluk yalnızca maskeyle kaplı orijinal görüntünün piksel cinsinden ölçülür. Ölçek Bar panelinde A 100 µm ve panelleri B - D20 µm edilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 4: tatlı kiraz yumurtalık primordia nişasta miktar temsilcisi sonuçlarını bahar döneminde farklı kış sıcaklık koşullarında iki yıl için aylık sonbahar toplanan. (A) bu panel gösterir yıl 2010-2011, sonuçlarından bir soğuk kış vardı. Kullanılazlar nişasta miktarını ile Ocak ayında tüyler ürpertici yerine getirilmesi (kar tanesi) oluştu. (B) bu panel vardı hafif kış 2011-2012 yıl sonuçlarını gösterir. Kullanılazlar nişasta miktarını ile Şubat ayında tüyler ürpertici yerine getirilmesi (kar tanesi) oluştu. Ortalama ± standart hata ortalamaya değerlerdir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Şekil 5: tomurcukları ve tatlı kiraz yumurtalık primordia nişasta miktar uyuşukluk durumunu değerlendirmek için deneysel tasarım düzeni. (A) bu panel gösterir uyuşukluk durum belirleme iş akışları: bitki malzeme hazırlama, süreç ve elde edilen sonuçlar. (B) bu panel gösterir nişasta miktar iş akışları: nişasta, görüntü analiz algılama nişasta ve nişasta miktar mikroskobik bir gözlem histochemical tomurcuklar hazırlanması. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Yazarlar ifşa gerek yok.
Biz histochemical teknikleri ile kombine bir görüntü analiz sistemi kullanılarak sırasında kış uyuşukluk yumurtalık primordia tatlı kiraz (Prunus avium L.) içinde nişasta içeriğinde ölçmek için bir metodoloji mevcut.
Yazarlar minnetle Maria Herrero ve Eliseo Rivas onların yararlı tartışma ve tavsiye için teşekkürler. Bu eser "gayri resmi" de Economía y Competitividad tarafından desteklenen — Avrupa Bölgesel Kalkınma Fonu, Avrupa Birliği [grant numarası BES-2010-037992 E. f.]; Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria [grant numaraları RFP2015-00015-00, RTA2014-00085-00, RTA2017-00003-00]; ve Gobierno de Aragón — Avrupa Sosyal Fonu, Avrupa Birliği [Grupo Consolidado A12-17R].
| Hassas terazi | Sartorius | CP225D | |
| Stereoskopik mikroskop | Leica Microsystems | MZ-16 | |
| Kurutma ocağı | Memmert | U15 | |
| Parafin Gömme istasyonu | Leica Microsystems | EG1140H | |
| Döner mikrotom | Reichert-Jung | 1130/Biocut | |
| Mikrotom bıçağı | Tüy | S35 | Paslanmaz çelik |
| Parlak alan mikroskobu | Leica Microsystems | DM2500 | |
| Dijital Kamera | Leica Microsystems | DC-300 | |
| Görüntü Analiz Sistemi | Leica Microsystems | Quantiment Q550 |