Name: Helianthus Annuusta Büyük Ölçekli Termal Görüntüleme Taraması ile Bitki Transpirasyonunun Yeni Regülatörlerinin Belirlenmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-30T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 8 s
Description: Keşfedin termal görüntüleme ile Helianthus annuus'ta bitki transpirasyonunu düzenleyen yeni bileşikleri. Bu yöntem, stomata davranışını ve su kullanım verimliliğini değerlendirmek için güçlü bir tarama protokolü sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Çalışma, Pomona College Start-up Funds ve Hirsch Research Inisiation Grants Fund (FJ'ye) ve Yıldız Yaz Araştırma Görevlisi Programı (KG) aracılığıyla Pomona College Moleküler Biyoloji Programı tarafından desteklendi.

1. Bitkilerin yetiştirimi
<ol><li>Standart 10 inç x 20 in. (254 mm x 501 mm) deliksiz bitki tepsilerine 4 cm kalınlığında ince vermikülit tabakası ekleyin.</li>
	<li>Tohum tutucuları yerleştirin (bkz. Malzemeler Tablosu) 2 cm arayla bitki tepsilerine.</li>
	<li>Tohum tutucuları vermikülitle doldurun.</li>
	<li>Her tohum tutucu aşağı sivri ucu ile bir ayçiçeği tohumu yerleştirin, böylece tohum yarısı maruz kalır aşağı iterek. NOT: Ayçiçeği tohumu asimetriktir ve rakülin ortaya çıkacağı yerden sivri uç aşağıya doğru inmelidir. Tohum tutucular içinde kök ve sapın yeniden yönlendirmesi mümkün olmadığı için uygun tohum yerleşimi önemlidir. Tohumun yuvarlak ucu, tohum tutucunun üst kısmını geçmelidir.</li>
	<li>Tohumlar yerleştirildikten sonra, ince vermikülit ek bir 2 cm kalınlığında tabaka ile kaplayın. Yukarıdan sisyaparak su. Yüzey bir saat sonra ıslak kalır. Bu durumda, kapakları ile tepsiler kapağı.</li>
	<li>Bir büyüme odası veya sera bitkileri büyümek. Önerilen koşullar 140 μmol foton·m-2·s-1 ışık yoğunluğu ve 22 °C'de 16 saat açık ve 20 °C'de 9 saat karanlık 5 gün boyunca fotoperatlardır. NOT: Yüzey gözle görülür şekilde kurumadığı sürece sulama gerekli olmamalıdır.</li>
</ol>2. Hidroponik sistemin kurulması
<ol><li>Hidroponik olarak büyüyen bitkiler için uygun büyüklükte bir konteyner bulun. Konteynerin büyüklüğü büyüme odasında veya serada bulunan alana adapte edilmelidir. En az 15 cm derinlik önerilir.</li>
	<li>Kabı distile suyla doldurun ve üreticitarafından belirtildiği gibi genel hidroponik gübre ekleyin. Ortaya çıkan hidroponik çözelti hava ve su pompaları kullanılarak elde edilebilir ve sürekli hareket halinde olmalıdır.</li>
	<li>Hydroponics yüzen hazırlayın.<ol>
<li>2 cm kalınlığında genişletilmiş polistiren köpükten bir levhayı (Bkz. Malzeme Tablosu)kabın boyutlarına kesin. Yaprak yosun büyümesini sınırlamak için kabın yüzeyinin çoğunu kapsayacak şekilde olmalıdır. Bir ahşap yakma aracı polistiren köpük kesmek için etkili ve bu protokol için yeterince çok yönlüdür. DİkKAT: Polistiren köpüğün sıcak kesimi sırasında salınan duman veya buhar ciddi sağlık tehlikeleridir. Uygun solunum koruması kullanın. Kullanıcılar ayrıca köpük bir duman kaputunun altında keserek havalandırma gereksinimlerini karşılayabilir.</li>
		<li>Bir odun yakma aleti kullanarak polistiren köpük levhadelik (çapı 1-2 cm) olun. İki deliğin merkezleri arasındaki mesafe deney ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir. Ancak en az 2,5 cm mesafe önerilir.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Fidelerin hidroponik lere transferi ve bitki büyümesi
<ol><li>Vermikülitten 5 günlük fideleri yavaşça çekin ve hemen 30 dakika boyunca su dolu bir kapta aktarın. Bu adım aşırı vermiküliti ortadan kaldırır ve kalan perikarps yumuşatır. Ortaya çıkan birincil kök görünür olmalıdır.</li>
	<li>Cotyledons gelecekteki genişleme optimize etmek için gerekirse elle pericarp duvarları çıkarın.</li>
	<li>Tohum tutucular içindeki fideleri polistiren köpük şamandırasına aktarın. 140 μmol foton·m-2·s-1ışık yoğunluğuna sahip bitkileri, %65'lik bağıl nem ve 22 °C'de 16 saat ışık ve 20 °C'de 9 saat karanlıkta 2 gün boyunca 16 saatlik bir fotoperest ile yetiştirin.</li>
</ol>4. Tedavi öncesi hazırlık
NOT: Bu prosedür, 10 mM MES-KOH (pH = 6.2) ve 10 mM MES-KOH (pH = 6.2) içeren 100 mM MES-KOH (pH = 6.2) içeren 100 μM ABA ile, trilikat küçük bir bileşik kütüphaneden 20 kimyasal test etmek içindir 1% (v / v) dimetil sülfoksit (DMSO) pozitif ve negatif kontroller olarak.
<ol><li>Tedaviye hazır yeterli bitki olduğundan emin olun. Tedaviye hazır bitkiler tam olarak ortaya çıkan cotyledons için yeterince olgun olmalıdır, ama yanal kök proliferasyonu minimal olduğu yeterince genç. Standart bir tarama yapmak için, 69 bu tür bitkiler gereklidir.</li>
	<li>-80 °C'lik dondurucudaki küçük bileşikleri içeren 96 kuyuluk plakayı çıkarın. Oda sıcaklığında çözülme.</li>
	<li>1 M KOH ile 6,2 pH'a ayarlanmış 10 mM MES-KOH tamponunun 80 mL'sini hazırlayın.</li>
	<li>Etiket kapağıolmayan 2 mL mikrotüpler. Negatif kontrol tedavisi için en az altı tüp hazırlayın (10 mM MES-KOH (pH = 6.2) içeren 1% (v/v) DMSO). ABA tedavisi için üç tüp kullanın (10 mM MES-KOH pH'da 100 μM ABA = 6.2), pozitif kontrol). Triplicate 20 kimyasalların etkisini analiz etmek için kalan 60 tüpler kullanın.</li>
	<li>Her bir kimyasalın 10 μL'sini (DMSO'da 10 mM) uygun etiketlenmiş üç tüpün her birine aktarın. Pipet 10 μL 10 mM ABA DMSO'da üç tüp halinde, 10 μL DMSO ise altı kontrol tüpüne çözülmüştür. DİkKAT: Doğası gereği bazı bileşikler ciddi sağlık etkilerine neden olabilir ve kullanıcılar uygun koruyucu önlemleri almalıdır.</li>
	<li>69 tüpün her birine 10 mM MES-KOH (pH = 6,2) 990 μL ekleyin. MES tamponu, kimyasalı MES tamponuyla karıştırmak için yeterli güçle dağıtın, ancak kimyasallar ın ve MES tamponunun tüpten fışkırtacak kadar çok güç kullanmamaya dikkat edin. Alternatif olarak, düşük hızda girdap.</li>
</ol>5. Termal görüntüleme kamerasını ayarlama
<ol><li>Termal görüntüleme kamerasını bir fotokopi standına monte edin. Tüm kabloları dizüstü bilgisayara bağlayın. NOT: Kayıt sıcaklık (20 °C ila 25 °C), nem (%50 ila %70) koşullarında yapılır. ve ışık kalitesi (110 ila 140 μmol foton·m-2·s-1)bitkilerin yetiştirimi için kullanılanlara benzer.</li>
	<li>Kamerayı açın ve termal görüntüleme analiz yazılımını açın. NOT: Sonraki kayıt talimatları kullanılan belirli bir yazılım için geçerlidir (bkz. Malzeme Tablosu).</li>
	<li>Kayıt ayarlarını ayarlayın.<ol>
<li>Merkezi pencerenin üst kısmındaki kayıt kırmızıdüğmesinin üzerinden fare. Açılır menü görüntülenir. Anahtar simgesi Kayıt Ayarları'natıklayın.</li>
		<li>Uygun kayıt modunu ve seçeneklerini seçin. Kayıt periyodik seçeneği, dakikada bir kare yakalanan ve manuel durdurma kullanılabilir. Yazılımın videoyu kaydedeceği dosya hedefini not edin. Kayıt Ayarları penceresini kapatın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Bitki hazırlama ve arıtma
<ol><li>Kimyasalları içeren kapaksız tüpleri tüp raflarına yerleştirin. Alternatif olarak, bir polistiren köpük levha kesilebilir ve özel bir tüp raf yapmak için adım 2.3 açıklandığı gibi bir ahşap yakma aracı ile dürttü. Her deliğin çapı sıkıca tutmak için kapaksız tüplerin dış çapına çok yakın olmalıdır. NOT: Kapaksız tüplerin nasıl yerleştirileceğine karar verirken dikkate alınması gereken kameranın görüş alanı sınırlayıcı bir faktördür.</li>
	<li>Eşit pozisyon ayarı17hesaba raflarda pozitif ve negatif kontrol tüpleri yanı sıra deneysel tüpler dağıtmak.</li>
	<li>Hidroponik olarak yetiştirilen bitkilerin yanında aşağıdaki malzemeleri hazırlayın: mikrodiseksiyon makası, su ile sığ bir tabak, hassas görev mendilleri, farklı kimyasallar içeren 69 kapaksız tüpler.</li>
	<li>Tedavi edilecek her bitki için aşağıdaki adımları tekrarlayın. Ayçiçeği filizi her zaman tohum tutucuda kalır.<ol>
<li>Dikkatle tohum tutucu kaldırın ve hızla su içeren sığ çanak içine kök daldırma.</li>
		<li>Kavitasyon önlemek için su altında birincil kök kesin. Kesme tohum tutucunun en bazal ucunun altında 0.8-1 cm olmalıdır.</li>
		<li>Yeni kesilmiş bitkiyi kimyasalları içeren tüplerden birine yerleştirin.</li>
		<li>Cotyledons üzerinde su damlası varsa, hafifçe hassas bir görev silme ile kuru dab. NOT: Kinetik çalışmasındaki tutarsızlıkları önlemek için bu dört adım mümkün olduğunca çabuk (10 dk veya daha az) yapılmalıdır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bitkileri termal görüntüleme kamerasının altına taşıyın ve tüm tesislerin kameranın görüş alanı içinde olduğundan emin olun. Kamera yüksekliği ve rafların konumunu gerektiği gibi ayarlayın.</li>
</ol>7. Kayıt
<ol><li>Ctrl + Alt + Atuşuna basarak kamerayı kotodonların yüzeyine odakla.</li>
	<li>Kırmızı düğmenin üzerinden fare ve Film Kaydet seçeneğini tıklatın. Kaydı onaylayan yeni bir pencere açılmalıdır.</li>
	<li>Kaydı 1-2 saat sonra durdurun. NOT: Protokol burada duraklatılabilir.</li>
</ol>8. Veri toplama
<ol><li>Dosyaya Git | Aç | Doğru için göz atın . SEQ dosya ve açın.</li>
	<li>Filmi oynamayı bırak.</li>
	<li>Ana pencerenin sol tarafında, ölçüm imleci Yatırım Getirisi (3x3 piksel) simgesi ekle'ye tıklayın. Yatırım Getirisi, İlgi Alanı anlamına gelir.</li>
	<li>Fare ilk bitkinin bir cotyledon merkezi üzerinde ve sol bir kez tıklayın. İmleç 1 artık yerinde. Prosedürü tekrarlayarak ilk tesisin ikinci cotyledon etiketleyin. Etiketlerin sırası belirtilmelidir.</li>
	<li>İşlemi tekrarlayın. Tüm bitkiler iki imleç ile etiketlenmelidir.</li>
	<li>ROIs'leri Edit simgesine tıklayın. Ana pencerede, sol tıklatın ve sol üst köşesinde tutun ve tüm ROI'ları seçmek için sağ alt köşeye kaydırın.</li>
	<li>İstatistik Görüntüleyici simgesinin üzerinde fare ve Zamansal Çizim'iseçin. Yeni bir pencere açılacak.</li>
	<li>Filmi yönet. Bir grafik verilerle doldurulur.</li>
	<li>Bu pencerede, yeni bir menü açmak için sağ üst köşedeki çift oku tıklatın.</li>
	<li>Kaydet simgesine tıklayın. Çizimde (.csv) X ve Y değerleriolarak kaydedin. Veriler dışa aktarıldıktan sonra yazılımı kapatın.</li>
</ol>9. Veri analizi
<ol><li>Veri analizi yazılımını (örneğin, Microsoft Excel) kullanarak .csv dosyasını açın. İlk üç sütunun (A'dan C'ye) kare sayısı, mutlak zaman ve göreli saat hakkında bilgi sağladığını unutmayın. Kalan sütunlar zaman içinde her Yatırım Getirisi'nin sıcaklığını verir.</li>
	<li>Kullanılacak istatistiksel aracın niteliğine karar verin; bu karar deneysel tasarım da dahil olmak üzere farklı faktörlere bağlıdır. NOT: Örneğimizde, her örnek için nüfus ortalaması ve nüfus standardı sapması temel alınca standart bir puan veya z-skoru hesaplanır. Her örnek için bir p değeri z-skorundan hesaplanır. Bu yöntem, pozitif ve negatif kontrollerin onaylanmasının yanı sıra yeni bileşiklerin tanımlanmasının daha da test edilmesine olanak sağlar.</li>
</ol>

<ol><li>Basu, S., Ramegowda, V., Kumar, A., Pereira, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+adaptation+to+drought+stress%5BTitle%5D)+AND+%22F1000Research%22%5BJournal%5D)">Plant adaptation to drought stress.</a> F1000Research. 5, (2016).</li>
<li>McLachlan, D. H., Kopischke, M., Robatzek, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gate+control%3A+guard+cell+regulation+by+microbial+stress%5BTitle%5D)+AND+%22The+New+Phytologist%22%5BJournal%5D)">Gate control: guard cell regulation by microbial stress.</a> The New Phytologist. 203 (4), 1049-1063 (2014).</li>
<li>Leung, J., Bazihizina, N., Mancuso, S., Valon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revisiting+the+Plant%27s+Dilemma%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant%22%5BJournal%5D)">Revisiting the Plant's Dilemma.</a> Molecular Plant. 9 (1), 7-9 (2016).</li>
<li>Macarron, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+high-throughput+screening+in+biomedical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Drug+Discovery%22%5BJournal%5D)">Impact of high-throughput screening in biomedical research.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 10 (3), 188-195 (2011).</li>
<li>Wigglesworth, M. J., Murray, D. C., Blackett, C. J., Kossenjans, M., Nissink, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+the+delivery+of+next+generation+therapeutics+from+high+throughput+screening+libraries%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Increasing the delivery of next generation therapeutics from high throughput screening libraries.</a> Current Opinion in Chemical Biology. 26, 104-110 (2015).</li>
<li>Zhao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+genetic+interrogation+of+natural+variation+uncovers+a+molecule+that+is+glycoactivated%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Chemical genetic interrogation of natural variation uncovers a molecule that is glycoactivated.</a> Nature Chemical Biology. 3 (11), 716-721 (2007).</li>
<li>Park, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abscisic+acid+inhibits+type+2C+protein+phosphatases+via+the+PYR%2FPYL+family+of+START+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Abscisic acid inhibits type 2C protein phosphatases via the PYR/PYL family of START proteins.</a> Science. 324 (5930), 1068-1071 (2009).</li>
<li>Ma, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulators+of+PP2C+phosphatase+activity+function+as+abscisic+acid+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Regulators of PP2C phosphatase activity function as abscisic acid sensors.</a> Science. 324 (5930), 1064-1068 (2009).</li>
<li>Cao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+ABA-mimicking+ligand+that+reduces+water+loss+and+promotes+drought+resistance+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Research%22%5BJournal%5D)">An ABA-mimicking ligand that reduces water loss and promotes drought resistance in plants.</a> Cell Research. 23 (8), 1043-1054 (2013).</li>
<li>Okamoto, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+dimeric+ABA+receptors+elicits+guard+cell+closure%2C+ABA-regulated+gene+expression%2C+and+drought+tolerance%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Activation of dimeric ABA receptors elicits guard cell closure, ABA-regulated gene expression, and drought tolerance.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (29), 12132-12137 (2013).</li>
<li>Rodriguez, P. L., Lozano-Juste, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unnatural+agrochemical+ligands+for+engineered+abscisic+acid+receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">Unnatural agrochemical ligands for engineered abscisic acid receptors.</a> Trends in Plant Science. 20 (6), 330-332 (2015).</li>
<li>Kim, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+genetics+reveals+negative+regulation+of+abscisic+acid+signaling+by+a+plant+immune+response+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Chemical genetics reveals negative regulation of abscisic acid signaling by a plant immune response pathway.</a> Current Biology. 21 (11), 990-997 (2011).</li>
<li>Ito, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Abscisic+Acid+Antagonists+Identified+with+Chemical+Array+Screening%5BTitle%5D)+AND+%22ChemBioChem%22%5BJournal%5D)">Novel Abscisic Acid Antagonists Identified with Chemical Array Screening.</a> ChemBioChem. 16 (17), 2471-2478 (2015).</li>
<li>Ye, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Chemical+Inhibitor+of+ABA+Signaling+Targets+All+ABA+Receptors%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">A Novel Chemical Inhibitor of ABA Signaling Targets All ABA Receptors.</a> Plant Physiology. 173 (4), 2356-2369 (2017).</li>
<li>Takeuchi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designed+abscisic+acid+analogs+as+antagonists+of+PYL-PP2C+receptor+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Designed abscisic acid analogs as antagonists of PYL-PP2C receptor interactions.</a> Nature Chemical Biology. 10 (6), 477-482 (2014).</li>
<li>Rauf, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progress+in+modification+of+sunflower+oil+to+expand+its+industrial+value%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Science+of+Food+and+Agriculture%22%5BJournal%5D)">Progress in modification of sunflower oil to expand its industrial value.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 97 (7), 1997-2006 (2017).</li>
<li>Caraus, I., Alsuwailem, A. A., Nadon, R., Makarenkov, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detecting+and+overcoming+systematic+bias+in+high-throughput+screening+technologies%3A+a+comprehensive+review+of+practical+issues+and+methodological+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Briefings+in+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Detecting and overcoming systematic bias in high-throughput screening technologies: a comprehensive review of practical issues and methodological solutions.</a> Briefings in Bioinformatics. 16 (6), 974-986 (2015).</li>
<li>Costa, J. M., Grant, O. M., Chaves, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermography+to+explore+plant-environment+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Botany%22%5BJournal%5D)">Thermography to explore plant-environment interactions.</a> Journal of Experimental Botany. 64 (13), 3937-3949 (2013).</li>
<li>Merlot, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+infrared+thermal+imaging+to+isolate+Arabidopsis+mutants+defective+in+stomatal+regulation%5BTitle%5D)+AND+%22The+Plant+Journal%22%5BJournal%5D)">Use of infrared thermal imaging to isolate Arabidopsis mutants defective in stomatal regulation.</a> The Plant Journal. 30 (5), 601-609 (2002).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Belirli bir günde test edilebilen bileşiklerin sayısı çoğunlukla (i) bitkileri büyütmek ve ekranı gerçekleştirmek için mevcut olan çevre kontrollü alana ve (ii) protokolün 6. İstatistiksel tedavi den sonra sonuçların yorumlanmasını pekiştirmek için üç deneysel kopya kullanılmasını öneriyoruz. Tipik bir günde, bir ila iki kişi örneğin [60 kimyasallar + 6 negatif (DMSO) kontrolleri + 3 pozitif (ABA) kontrolleri] sabah, öğle ve öğleden sonra] test ederek zorlanmadan triplicates 60 bileşikleri tarayabilirsiniz.
<p class=...

Bitkilerde stres toleransı moleküler, hücresel, gelişimsel ve fizyolojik özellikleri ve mekanizmaları çeşitli etkilenmiştir polijenik bir özelliktir1. Dalgalı bir ortamda bitkiler sürekli yeterli su muhafaza ve patojen invazyonu önlerken karbon için fotosentetik talebi dengelemek için stomatal hareketlerini modüle etmek gerekir2; ancak, bu trade-off "kararlar" tarafından yapılan mekanizmalar kötü anlaşılmaktadır3. Biyoaktif moleküllerin bitkilere tanıtılması fizyolojilerini modüle edebilir ve yeni düzenleme mekanizmalarının araştırılmasına yardımcı olabilir.
Küçük moleküllerin büyük ölçekli tarama kısa bir süre içinde moleküllerin binlerce yüzlerce fizyolojik etkilerini test etmek için anti-kanser ilaç keşif ve farmakolojik tahliller kullanılan etkili birstratejidir 4,5. Bitki biyolojisinde, yüksek iş bölümü taraması örneğin sentetik molekül pyrabactin6'nın belirlenmesinde ve abscisik asit (ABA)7,8'inuzun zamandır aranan reseptörünün keşfinde etkinliğini göstermiştir. O zamandan beri, ABA reseptörlerinin agonistleri ve antagonistleri ve ABA indüklenebilir muhabir genlerin ekspresyonunu modüle edebilecek küçük moleküller tespit edilmiştir9,10,11,12,13,14,15. Stomatal diyafram ı modüle edilebilen küçük bileşikleri tanımlamak için mevcut olan yüksek iş gücü tarama yaklaşımlarının bazı sakıncaları vardır: (i) ABA sinyal yolu etrafında dönen protokoller yeni ABA-bağımsız mekanizmaların tanımlanmasını engelleyebilir ve (ii) biyoaktif küçük moleküllerin tanımlanmasında kullanılan in vivo stratejileri öncelikle tohum çimlenmesi veya tohumlama perling büyümesi üzerindeki fizyolojik etkilerine dayanır, bitki transpirasyonun düzenlenmesine değil.
Ayrıca, biyoaktif moleküller ile bitkilerin tedavisinde birçok yolu olmakla birlikte, bunların çoğu iyi stomatal hareketin büyük ölçekli bir çalışma için uygun değildir. Kısaca, üç en yaygın teknikleri püskürtme veya daldırma, kök sisteminin tedavisi ve kök sulama ile foliar uygulamasıdır. Yaprak yüzeyinde damlacıkların varlığı büyük ölçekli veri toplama ile engel olduğundan Foliar uygulaması stomatal diyafram ölçmek için en yaygın ve hızlı metodolojileri ile uyumlu değildir. Kök sulamanın başlıca sınırlamaları büyük numune hacmi gereksinimleri, bileşiklerin rizosferdeki elementler tarafından potansiyel olarak tutulması ve aktif kök alımına duyulan güvendir.
Burada, mutlaka ABA içermeyen bitki transpirasyon unu düzenleyen yeni bileşikler belirlemek için büyük ölçekli bir yöntem salıyoruz- veya bilinen kuraklık duyarlı mekanizmalar ve bitkilerin verimli ve güvenilir tedavi sağlar. Bu sistemde Helianthus annuus bitkileri, hidroponik olarak yetiştirilen fidelerin ana kökünü kesmeve kesme alanını numune çözeltisine daldırmaktan oluşan bir kök besleme yaklaşımı kullanılarak tedavi edilir. Tedavi edildikten sonra, bitkilerin transpirasyonu üzerinde her bileşiğin etkisi kızılötesi termal görüntüleme kamerası kullanılarak ölçülür. Yaprak yüzey sıcaklığının önemli bir belirleyicisi yapraktan buharlaşma oranı olduğundan, termal görüntüleme verileri stomatal iletkenlik ile doğrudan ilişkili olabilir. Kimyasal arıtma sonrasında foliar sıcaklığındaki göreceli değişim böylece bitki transpirasyon ölçmek için doğrudan bir araç sağlar.
H. annuus dünyanın en büyük beş yağlı tohum bitkileri biridir16 ve keşifler doğrudan bu bitki üzerinde yapılan teknolojinin gelecekteki transferleri kolaylaştırabilir. Buna ek olarak, H. annuus fideleri büyük ve düz cotyledons yanı sıra kalın bir birincil kök, bu protokolün geliştirilmesi için ideal olan var. Ancak, bu yöntem kolayca diğer bitkiler ve bileşiklerin çeşitli adapte edilebilir.
Bu protokol, stomatal kapanmayı tetikleyebilen molekülleri etkili bir şekilde tanımlamak veya stomatal açıklığı teşvik etmek için kullanılabilir, bu da stomatal iletkenliği ve bitki adaptasyonlarını düzenleyen sinyalleri anlamak için önemli sonuçlar doğurabilir. strese neden olabilir.

<table><tbody><tr><td>1020 drenaj deliği</td><td></td><td></td> olmayan plastik yetiştirme tepsileri <td>Standart 10 x 20 inç tepsiler</td></tr><tr><td>2.0 mL mikrotüpler, kapaksız</td><td>Genesee Scientific</td><td>22-283NC</td><td></td></tr><tr><td>Absisik asit (ABA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A1049</td><td></td></tr><tr><td>Hava pompası</td><td>Aktif Aqua</td><td>AAPA7.8L</td><td>2 Çıkış, 3W, 7.8 L/dk</td></tr><tr><td>Hava Taşları</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kimyasal bileşik kütüphanesi</td><td>MicroSource Discovery</td><td></td><td>Doğal Ürün</td></tr><tr><td>Koleksiyonu Creative Versa-Tool (odun yakma aracı)</td><td>Nasco</td><td>9724549</td><td></td></tr><tr><td>Dimetilsülfoksit (DMSO), bitki hücre kültürü test edilmiş</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D4540</td><td></td></tr><tr><td>Cüce Güneş Lekesi Ayçiçeği çekirdeği</td><td>Outsidepride.com</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eritrosin B</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>200964</td><td></td></tr><tr><td>Hidroponik gübre seti (FloraBloom, FloraGrow, FloraMicro)</td><td>Genel Hidroponik</td><td>GL51GH1421.31.11</td><td></td></tr><tr><td>Kimwipes Hassas Görev Silecekleri</td><td>Kimberly-Clark Professional</td><td>34155</td><td></td></tr><tr><td>Dizüstü Bilgisayar</td><td>Dell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MES hidrat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M2933</td><td></td></tr><tr><td>Mikrodiseksiyon makası</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microsoft Excel</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Potasyum hidroksit (KOH)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P5958</td><td></td></tr><tr><td>ResearchIR Yazılımı</td><td>FLIR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>R-Tech Sert Polistiren Köpük Levha</td><td>Köpük</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tohum Tutucular</td><td>Araponics</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Süper Küvet (plastik yardımcı küvet)</td><td>Maccourt</td><td>ST3608</td><td>Hidroponik için kullanılan 36 x 24 x 8 inç küvet</td></tr><tr><td>T450sc LWIR (Uzun Dalga Kızılötesi) El Tipi Termal Görüntüleme Kamerası</td><td>FLIR</td><td>FLIR-T62101</td><td>Dizüstü bilgisayara bağlanmak için gereken şarj kablosu ve USB kablosu ile birlikte gelir</td></tr><tr><td>Vermikülit</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Su filtresi</td><td>SunSun</td><td>HW-304B Pro Teneke Kutu Filtresi</td><td></td></tr></tbody></table>

helianthus annuus'ta büyük Ölçekli termal görüntüleme taraması ile bitki transpirasyonunun yeni regülatörlerinin belirlenmesi

Identification of Novel Regulators of Plant Transpiration by Large-Scale Thermal Imaging Screening in Helianthus Annuus

Biyotik ve abiyotik streslere bitki adaptasyonu çeşitli faktörler tarafından yönetilir, aralarında su açığı veya patojenlere yanıt olarak stomatal diyafram düzenlenmesi önemli bir rol oynar. Bu nedenle stomatal hareketi düzenleyen küçük moleküllerin tanımlanması, bitkilerin çevrelerine uyum sağlamalarının fizyolojik temelini anlamalarına katkıda bulunabilir. Stomatal hareketin düzenleyicilerini tanımlamak için kullanılan büyük ölçekli tarama yaklaşımlarının potansiyel sınırlamaları vardır: bazıları abscisik asit (ABA) hormon sinyal yolu üzerinde yoğun olarak dayanır, bu nedenle ABA-bağımsız mekanizmalar hariç, diğerleri ise bitki büyümesi ve gelişimi gibi dolaylı, uzun vadeli fizyolojik etkilerin gözlemine dayanır. Burada sunulan tarama yöntemi, bitkilerin kimyasal bir kütüphane ile büyük ölçekli tedavi termal görüntüleme ile transpirasyon doğrudan bir nicelik selektib ile birleştiğinde sağlar. Yaprak yüzeyinin soğuması ile transpirasyon yoluyla suyun buharlaşması ndan, termal görüntüleme zaman içinde stomatal iletkenlik değişiklikleri araştırmak için non-invaziv bir yaklaşım sağlar. Bu protokolde Helianthus annuus fideleri hidroponik olarak yetiştirilir ve daha sonra kök besleme ile tedavi edilir, birincil kök kesilir ve test edilen kimyasal içine batırılır. Zaman içindeki kotoledoner sıcaklık değişikliklerinin istatistiksel analizini takip eden termal görüntüleme, stomatal diyafram açıklığını modüle eden biyoaktif moleküllerin tanımlanmasına olanak sağlar. Kavram kanıtı deneylerimiz, bir kimyasalın kesik kökten ayçiçeği fidesinin karyolasına 10 dakika içinde taşınabileceğini göstermektedir. Buna ek olarak, bitkiler olumlu bir kontrol olarak ABA ile tedavi edildiğinde, yaprak yüzey sıcaklığında bir artış birkaç dakika içinde tespit edilebilir. Böylece yöntemimiz stomatal diyafram açıklığını düzenleyen yeni moleküllerin etkin ve hızlı bir şekilde tanımlanmasını sağlar.

Kırmızı boya Eritrosin B (0.8 kDa) kullanılarak yapılan bir deney, kimyasalların 10 dakika içinde bir ayçiçeği fidesinin karyolalarına kesilmiş bir kök yoluyla gözle görülür bir şekilde emilme yeteneğini göstermektedir(Şekil 1).
Bitkiler ABA ile tedavi edildiğinde, birkaç dakika içinde ayçiçeği kotonlarında yaprak sıcaklığında bir artış tespit edilir. Yaprak sıcaklığındaki bu artış stomatal diyafram...

Bir bileşik kitaplığın büyük ölçekli taraması ile foliar transpirasyon modülatörlerini tanımlamak için bir yöntem salıyoruz.

Helianthus Annuus'ta Büyük Ölçekli Termal Görüntüleme Taraması ile Bitki Transpirasyonunun Yeni Regülatörlerinin Belirlenmesi

Plant adaptation to biotic and abiotic stresses is governed by a variety of factors, among which the regulation of stomatal aperture in response to water ...

Bu protokol, bitki transpirasyonunu düzenleyebilen yeni bileşikleri belirlemek için termal görüntüleme kullanır. Bu teknik, test edilebilen bitki türleri, bileşiğin doğası ve görüntüleme türü açısından çok yönlüdür. Ekimiçin bitkiler kurmak için, ilk standart 10 tarafından 20 inç bitki tepsileri hiçbir delik ile ince vermikülit dört santimetre kalınlığında tabaka ekleyin ve tepsiler arasında iki santimetre ayrı tohum tutucuları yerleştirin.Vermikülit ile tohum tutucuları doldurun ve tohum yarısı maruz kalır, böylece her tutucu içine sivri bir ayçiçeği tohumu aşağı yerleştirin. Tüm tohumlar kaplandığında, üstten su ile ince vermikülit ve sis ek iki santimetre ile kaplayın. Bir saat sonra, kapaklar ile tepsiler kapağı ve bir sera bir büyüme odasında bitkiler yerleştirin.Hidroponik sistemi kurmak için, distile su ile hidroponik büyüyen bitkiler için uygun bir uygun büyüklükte konteyner doldurun ve üretici tarafından belirtildiği gibi genel hydroponics gübre ekleyin. Daha sonra sürekli hareket ile ortaya çıkan hidroponik çözeltisi havalandırmak için hava ve su pompaları kullanın. Hydroponics floaters hazırlamak için, konteyner boyutlarına iki santimetre kalınlığında genişletilmiş polistiren köpük bir levha kesilmiş ve köpük bir ila iki santimetre çapında delikler yapmak için ahşap yakma aracı kullanın.Sonra yüzenleri hidroponik sisteme yerleştirin. Dikimden beş gün sonra, fideler vermikülitin dışına hafifçe çekin. Hemen fazla vermikülit kaldırmak ve kalan perikarps yumuşatmak için 30 dakika su bir kap ta fideler yerleştirin.Ortaya çıkan birincil kökler görünür olduğunda, gerektiğinde perikarps elle kaldırın. Tohum tutucular içindeki fideleri hidroponik sistemde hazırlanmış polistiren köpük şamandıralara aktarın. Iki gün boyunca hidroponik bitkiler büyümek.Küçük bileşik kütüphaneden kimyasallar oda sıcaklığında çözülsün. Negatif kontrol tedavisi için altı kapaksız iki mililitre mikrotüpler, ABA tedavisi için üç tüp ve triplicate ilgi 20 kimyasalların etkilerinin analizi için son 60 tüpler etiket. Test tüplerinin her birine 10 mikrolitre, üç ABA tüpüne 10 mikrolitre, üç ABA tüpüne 10 mikrolitre ve altı kontrol tüpüne 10 mikrolitre dimetil sülfoksit ekleyin.Daha sonra her tüpe 990 mikrolitre 10 milimolar MES potasyum hidroksit karıştırın. Tüpleri, pozisyonla ilgili önyargıyı hesaba katmak için raf içinde eşit olarak dağıtılan pozitif ve negatif kontrol ve deneysel tüplerle bir tüp rafına yerleştirin. Termal görüntüleme kamerasını kurmak için önce kamerayı bir fotokopi standına monte edin ve tüm kabloları dizüstü bilgisayara bağlayın.Dizüstü bilgisayarı açmadan önce kamerayı açın ve termal görüntüleme analiz yazılımını açın. Kayıt parametrelerini ayarlamak için, Kayıt Ayarları altında anahtar simgesinin seçilmesine izin vermek için fareyi Kayıt düğmesinin üzerine yuvarlayın ve uygun kayıt modunu ve seçeneklerini seçin. Fidelerin tedavisi için, dikkatlice tohum tutucu yutun ve hızla su içeren sığ çanak içine kök daldırma.Her fidenin ana kökünü, tohum tutucunun en bazal ucunun 0,8 ila bir santimetre altında kesin ve taze kesilmiş bitkiyi bir kimyasal tüpe yerleştirin. Tüm fideler aktarıldığında, bitkileri termal görüntüleme kamerasının altına yerleştirin ve tüm bitkilerin kameranın görüş alanı içinde olduğunu doğrulayın. Kamerayı cotyledonların yüzeyine odaklamak için Control Alt A tuşuna basın ve Film Kaydet'e tıklayın.Kaydı onaylayan yeni bir pencere açılır. 1-2 saat sonra kaydı durdurun. Veri analizi için doğru seq dosyalarını açın ve filmi duraklatın.İlgi alanı üçe üç piksel simgesinin bir ölçüm imleci bölgesini tıklatın ve fareyi ilk bitkinin bir karyolasının ortasına taşıyın. Cotyledon'u etiketlemek için resmin üzerine sol tıklayın. İlk bitkinin ikinci karonunu aynı şekilde etiketlayın.Tüm bitkiler iki imleçle etiketlendiğinde, ilgi alanı simgesinin düzenleme bölgelerini tıklatın ve sol tıklatın basılı tutun ve tüm ilgi çekici bölgeleri seçmek için kaydırın. Ardından, fareyi istatistik görüntüleyici simgesinin üzerine yuvarlayın ve zamansal çizimi seçin. Yeni bir pencere açılacak.Filmi çalıştırın, bir grafik verilerle dolacak. Ardından grafik penceresinde, yeni bir menü açmak için çift oku tıklatın ve verileri kaydetmek için kaydet simgesini tıklatın. Kırmızı boya eritrosin B kullanımı kimyasalların gözle görülür bir kesilmiş kök yoluyla bir ayçiçeği fidesi cotyledons içine 10 dakika içinde absorbe yeteneğini göstermektedir.Bitkiler ABA ile tedavi edildiğinde, stomatal diyafram azalması ve stomatal iletkenlik ile ilişkili 30 dakika içinde ayçiçeği kotoledonlarında yaprak sıcaklığında bir artış tespit edilir. Buna ek olarak, 10 mikromolar ABA ile tedaviden 15 dakika sonra, beş mikromolar ABA ile tedaviden 20 dakika sonra ısıl görüntüleme ile yaprak sıcaklığının ölçülmesinin stomatal diyafram ve iletkenliğin ölçülmesi için iyi bir proxy olduğunu gösteren foliar sıcaklığının arttığı görülmektedir. Bu temsili deneyde, standart puan tabanlı istatistiksel tedavi, stomatal kapanma veya açılması teşvik kimyasalların tanımlanmasına olanak sağlar.Bileşiklerin transpirasyon üzerindeki etkilerini ölçmek için, bitkilerin en uygun ışık, nem ve sıcaklık koşullarında yetişmeleri önemlidir. Bu protokol çoğu dicots uygulanabilir. Ayrıca fotosentetik performans yeni bileşiklerin etkisini değerlendirmek için kullanılabilir, örneğin klorofil floresan ölçerek.

identification-novel-regulators-plant-transpiration-large-scale

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Biz perfluorodecalin infiltratif montaj aracı olarak kullanımı açıklanmaktadır. Bu görüntüleme derinliğini artırmak için basit bir yöntem.

Görüntüleme için Basit Bir Yöntem Arabidopsis Infiltratif Görüntüleme Orta Perfluorodecalin kullanarak bırakır.

Biz yaprak hidrolik iletkenlik eş zamanlı ölçümü için (nispeten hızlı (30 dakika) ve gerçekçi bir yöntem...

Evaporatif Akı Yöntemi (EFM) kullanarak Işınım ve Dehidrasyon için Yaprak Hidrolik İletkenlik ve Stoma İletkenlik ve Yanıtları Ölçümü

Bu protokol, üreme programları ile birlikte altta yatan kuraklığa tolerans özelliklerini belirlemek için fizyolojik, moleküler ve genetik çalışmalarda kullanılmak üzere küçük bir aday marul havuzunu belirlemek amacıyla, yapraklı sebze marulunun (Lactuca sativa L.) büyük bir germplazm koleksiyonunu kuraklık toleransı açısından taramak için geliştirilmiştir.

Marul Potansiyel Kuraklığa tolerans Yarı-Yüksek Verim Tarama (<em&gt; Lactuca sativa</em&gt;) Germplazm Koleksiyonlar

Burada, yüksek çözünürlüklü kızılötesi termografi (HRIT) kullanarak bitkilerde buz oluşum alanlarını ve buz yayılma yollarını görselleştirmeye izin veren bir protokol sunuyoruz.

Bitkilerde Buz Çekirdeklenme ve Buz Yayma Çalışmaları Yüksek çözünürlüklü kızılötesi Termografi (HRIT) Kullanımı

Yaprak dokusunun özgül ısı kapasitesini ve termal iletkenliğini, numune başına 1 dakikadan daha az süre gerektiren, non-invaziv, temassız yakın kızılötesi lazer sondalama ile belirlemek için bir yöntem geliştirilmiştir.

Bir Rapid Lazer Yöntemi Yaprak Termal Özelliklerinin non-invazif ve İletişim serbest Tayini kolaylaştırır Probing

Bu yüksek verimli, telemetrik, bütün bitki su ilişkileri gravimetrik fenotitipleme yöntemi, doğrudan ve eşzamanlı gerçek zamanlı ölçümlerin yanı sıra dinamik bitki-çevre etkileşimlerinde yer alan çoklu verim ile ilgili fizyolojik özelliklerin analizini sağlar.

Bitki-Çevre Etkileşimlerinin Gerçek Zamanlı Fizyolojik Fenotimi için Telemetrik, Gravimetrik Platformu

Burada, Arabidopsis thaliana'da bakteri istilasına karşı stoma yanıtlarının doğrudan gözlemlenmesi ve otomatik ölçümü için basit bir yöntem sunuyoruz. Bu yöntem, cihaz tarafından yakalanan yaprak görüntüleri için tasarlanmış bir görüntü analizi boru hattı ile birlikte taşınabilir bir stoma görüntüleme cihazından yararlanır.

Pseudomonas syringae pv'ye Stoma Yanıtlarının Doğrudan Gözlemi ve Otomatik Ölçümü. domates DC3000 içinde Arabidopsis thaliana

Tek ve birleşik ısı, kuraklık ve su basması tedavilerine morfolojik ve fizyolojik yanıtları belirlemek için görüntü tabanlı bir fenotipleme protokolü tasarladık. Bu yaklaşım, erken, geç ve geri kazanım tepkilerinin tüm tesis düzeyinde, özellikle yer üstü kısımlarda tanımlanmasını sağladı ve birden fazla görüntüleme sensörünün kullanılması gerekliliğini vurguladı.

Patateste Tek ve Kombine Streslere Morfolojik ve Fizyolojik Tepkileri Belirlemek için Yüksek Verimli Görüntü Tabanlı Fenotipleme

Metagenomic Kütüphaneler Büyük Ölçekli Ekranlar

Tüm primat beyin genelinde hedef proteinlere büyük ölçekli İmmuno gömerek yeni doku istihdam ve belirli bir zamanda birden fazla serbest bölümleri toplu boyama için yaratıcı cihazların kullanımı ile kombine yöntemler kesit mümkündür.

Tüm Maymun Beyin Büyük Ölçekli Protein Algılama için Toplu immün

Keşfedin termal görüntüleme ile Helianthus annuus'ta bitki transpirasyonunu düzenleyen yeni bileşikleri. Bu yöntem, stomata davranışını ve su kullanım verimliliğini değerlendirmek için güçlü bir tarama protokolü sunar.

Helianthus Annuus'ta Büyük Ölçekli Termal Görüntüleme Taraması ile Bitki Transpirasyonunun Yeni Regülatörlerinin Belirlenmesi

Daha fazla video keşfet