Kümelenmiş stoma bantlı şeker çözüm daldırma tedavisinde Arabidopsis thaliana fidan tarafından için bir indüksiyon sistemi
Summary
Bu iletişim kuralının amacı Arabidopsis thaliana fidan cotyledons içindeki kümelenmiş stoma bantlı daldırma tedavi şeker içeren orta solüsyonu tarafından teşvik ve kloroplast gibi hücre içi yapılar dikkat göstermektir ve confocal kullanarak kümelenmiş guard hücrelerdeki mikrotübüller mikroskobu lazer.
Abstract
Stomatal hareketi fotosentez ve terleme için gerekli olan bitki gaz Satım aracılık eder. Stomatal açılış ve kapanış önemli bir artış tarafından yapılır ve muhafız hücre içinde sırasıyla azaltmak. İyonları ve su servisi taşımacılığı gardiyan hücreleri ve daha büyük komşu epidermal hücre arasındaki stomatal hareketi sırasında gerçekleştiğinden bitki stoma bantlı aralıklı dağıtım stomatal hareket için en uygun bir dağıtım olarak kabul edilir. Stoma bantlı aralıklı desen perturbing için deneysel sistemleri aralığı desen’ın önemi incelemek yararlıdır. Aralıklı stomatal dağılımı ile ilişkili birkaç anahtar genlerin kimliklerini teşhis ettik ve bu genlerin değiştirerek kümelenmiş stoma bantlı deneysel olarak bağlı olmak. Alternatif olarak, kümelenmiş stoma bantlı Ayrıca genetik değişiklik yapmadan eksojen tedaviler tarafından bağlı olmak. Bu makalede, daldırma tedavi Sükroz içeren orta solüsyonu tarafından Arabidopsis thaliana fidan içinde kümelenmiş stoma bantlı için bir basit indüksiyon sistemi açıklanmaktadır. Bizim Yöntem kolay ve doğrudan transgenik ya da mutant satır için geçerli değildir. Daha büyük kloroplast sükroz kaynaklı kümelenmiş gardiyan hücreleri hücre biyolojik damgasını sunulmaktadır. Buna ek olarak, kortikal mikrotübüller temsilcisi bir confocal mikroskopik görüntüsünü kümelenmiş guard hücre hücre içi gözlem bir örnek olarak gösterilir. Kortikal mikrotübüller radyal yönünü kümelenmiş gardiyan hücreleri Denetim koşulları aralıklı guard hücrelerde olduğu gibi korunur.
Introduction
Bitki stoma fotosentez ve terleme için gaz değişimi için temel bir organdır ve iyon tahrik alımı ve serbest bırakmak-in su ile muhafız hücrelerde önemli değişiklikler stomatal hareketi sağlanır. Mikroskop altında sapları ve yaprakları yüzeylerde stoma bantlı aralıklı dağıtım desen gözlemleyebilirsiniz. Stoma bantlı aralıklı bu dağıtım gardiyan hücreleri ve epidermal hücre1,2komşu arasında iyon ve su değişimi tarafından düzenlenen stomatal hareket yardım kabul edilir. Deneysel Indüksiyon Sistemleri için kümelenmiş stoma bantlı önemini stoma bantlı aralıklı dağılımının araştırılması için yararlıdır.
Bu kayma stoma bantlı kümeleme guard hücre farklılaşma3,4 veya kimyasal bileşik5ile tedavi için anahtar genlerin genetik modifikasyonu ile indüklenen bildirilmiştir. Biz de daldırma tedavi orta solüsyonu sukroz, glikoz, dahil olmak üzere şeker ile desteklenmiş ve fruktoz stomatal Arabidopsis thaliana fidan6cotyledons içinde kümeleme neden bildirdi. Yeni hücre meristemoids ve epidermal hücrelerin ayıran duvarları içinde azaltılmış callose sükroz çözüm daldırma tedavi hücre duvarı, sızıntı engelleyen olumsuz etkileyen düşündüren sükroz tedavi cotyledon epidermisin içinde gözlenen ve Ektopik eylem epidermal guard hücre farklılaşması (Örneğin transkripsiyon faktörleri) bitişik doğru için anahtar gen ürünlerinin6hücreler. Benzer bir mekanizma gsl8/chor mutantlar7,8üzerine çalışmalar önerildi. Deneysel sistemimiz Sükroz içeren orta çözüm kullanarak kümelenmiş stoma bantlı tekrarlanabilir indüksiyon için oldukça kolay ve ucuz. Organelleri ve sitoiskeleti kümelenmiş guard floresan işaretleri bu etiket hücre içi yapılar9, ifade transgenik satırlarına uygulandığında hücreleri gibi hücre içi yapılar araştırmak için de kullanılabilir 10.
Protocol
Representative Results
Discussion
Biz indüksiyon kümelenmiş stoma bantlı protokollerde A. thaliana fidan tarafından daldırma tedavi Sükroz içeren orta solüsyonu ile sundu. Burada gösterildiği gibi bu yöntem çok basit ve hiçbir özel beceri gerektirir ancak verimli bir şekilde kümelenmiş stoma bantlı tetikleyebilir. Gardiyan hücreleri % 45’den fazla kümelenmiş % 3 Sükroz içeren yapmak ile orta çözüm (20’den fazla bağımsız gözlemler ortalama değerler)6. Ayrıca, bu deneysel sistem doğrudan tr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Prof. Seiichiro Hasezawa için çalışmalarımız onun tür destek için minnettarız. Bu eser bilim promosyon (JSP’ler) KAKENHgrant 17 K 19380 numaralar ve 18 H 05492, temel bilim araştırma projeleri için bir hibe için Sumitomo temelden numarası 160146 ve Canon vakıf T.H. için vermek için hibe–dan Japonya toplum tarafından desteklenmiştir Bu deneysel sistem K. A. JSP’ler KAKENHgrant numarası 26891006 bir mali destek altında geliştirilmiştir Robbie Lewis, Edanz yazının taslağını düzenlemek için Grup (www.edanzediting.com/ac) yüksek lisans teşekkür ediyoruz.
Materials
| 24-well plate | Sumitomo Bakelite | MS-0824R | |
| 488 nm laser | Furukawa Denko | HPU-50101-PFS2 | |
| 488 nm laser | Olympus | Sapphire488-20/O | |
| 510 nm long-pass filter | Olympus | BA510IF | |
| 524 – 546 nm band-pass filter | Semrock | FF01-535/22-25 | |
| 530 nm short-pass filter | Olympus | BA530RIF | |
| 561 nm laser | CVI Melles Griot | 85-YCA-025-040 | |
| 604 – 644 nm band-pass filter | Semrock | FF01-624/40-25 | |
| Confocal laser scanning head | Yokogawa | CSU10 | |
| Confocal laser scanning head | Olympus | FV300 | |
| Cooled CCD camera | Photometrics | CoolSNAP HQ2 | |
| Image acquisition software | Molecular Devices | MetaMorph version 7.8.2.0 | |
| Image acquisition software | Olympus | FLUOVIEW v5.0 | |
| Immersion oil | Olympus | Immersion Oil Type-F | ne = 1.518 (23 degrees) |
| Inverted microscope | Olympus | IX-70 | |
| Inverted microscope | Olympus | IX-71 | |
| Murashige and Skoog Plant Salt Mixture | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | 392-00591 | Murashige T and Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum 15(3), 473-497. |
| Objective lens | Olympus | UPlanApo 100x / 1.35 NA Oil Iris 1.35 | NA = 1.35 |
| Objective lens | Olympus | UPlanAPO 40x / 0.85 NA | NA = 0.85 |
| Sucrose | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | 196-00015 |
References
- Raschke, K., Fellows, M. P. Stomatal movement in Zea mays: shuttle of potassium and chloride between guard cells and subsidiary cells. Planta. 101 (4), 296-316 (1971).
- Higaki, T., Hashimoto-Sugimoto, M., Akita, K., Iba, K., Hasezawa, S. Dynamics and environmental responses of PATROL1 in Arabidopsis subsidiary cells. Plant and Cell Physiology. 55 (4), 773-780 (2013).
- Bergmann, D. C., Sack, F. D. Stomatal development. Annual Review of Plant Biology. 58, 163-181 (2007).
- Pillitteri, L. J., Torii, K. U. Mechanisms of stomatal development. Annual Review of Plant Biology. 63, 591-614 (2012).
- Sakai, Y., et al. The chemical compound bubblin induces stomatal mispatterning in Arabidopsis by disrupting the intrinsic polarity of stomatal lineage cells. Development. 144 (3), 499-506 (2017).
- Akita, K., Hasezawa, S., Higaki, T. Breaking of plant stomatal one-cell-spacing rule by sugar solution immersion. PLOS One. 8 (9), 72456 (2013).
- Chen, X. Y., et al. The Arabidopsis callose synthase gene GSL8 is required for cytokinesis and cell patterning. Plant Physiology. 150 (1), 105-113 (2009).
- Guseman, J. M., et al. Dysregulation of cell-to-cell connectivity and stomatal patterning by loss-of-function mutation in Arabidopsis chorus (glucan synthase-like 8). Development. 137 (10), 1731-1741 (2010).
- Akita, K., Hasezawa, S., Higaki, T. Cortical microtubules and fusicoccin response in clustered stomatal guard cells induced by sucrose solution immersion. Plant Signaling and Behavior. 13 (4), 1454815 (2018).
- Akita, K., Hasezawa, S. Sugar solution induces clustered lips. Cytologia. 79 (2), 125-126 (2014).
- Holzinger, A., Buchner, O., Lütz, C., Hanson, M. R. Temperature-sensitive formation of chloroplast protrusions and stromules in mesophyll cells of Arabidopsis thaliana. Protoplasma. 230 (1-2), 23-30 (2007).
- Abe, T., Hashimoto, T. Altered microtubule dynamics by expression of modified α-tubulin protein causes right-handed helical growth in transgenic Arabidopsis plants. The Plant Journal. 43 (2), 191-204 (2005).
- Higaki, T. Real-time imaging of plant cell surface dynamics with variable-angle epifluorescence microscopy. Journal of Visualized Experiments. (106), 53437 (2015).
