F.S. 인정이 연구의 부분을 통해 Rhenac 그린 Tec AG에서 지원 합니다. 제와 B.B. DFG (SFB TR175)에서 자금을 받았다.

이 프로토콜에는 A. thaliana 식물의 성장 행동을 분석 하는 방법의 몇 가지 예제가 있습니다.
1입니다. 준비
<ol><li>시작 하기 전에, 얼마나 많은 식물 실험의 신뢰할 수 있는 통계 분석 하 고 필요한 것입니다 그리고 다음 냄비의 적절 한 금액을 준비에 대 한 주의 깊은 계획을 확인 합니다. 참고: 항상 일부 씨앗 발 아 하지 수 가능성에 대 한 허용.</li>
	<li>다른 개별적으로 프로그래밍 가능 LED 수준의 기후 챔버를 사용 하 여 동일한 일반적인 환경 조건 (자료 테이블)에서 식물 성장 비교.</li>
</ol>2. 식물 성장 및 LED 조명의 설정
<ol><li>6 x 7 cm 화분 토양의 (따라서 다른 조건 및 돌연변이 분석) 적절 한 수를 준비 하 고 그들의 각 하나의 씨를 설치. 참고:이 경우에, 조건 당 36 식물 했다 뿌려.</li>
	<li>4 ° c.에 2 일 vernalize</li>
	<li>설정 상대적 공기 습도 65%와 온도를 22 ° C/16 ° C 16 h 하루 / 8 h 밤 주기. 모든 레벨 200 µ M/c m2/s1의 강렬의 빛을 조정 합니다. 이렇게 기후 상공 회의소의 전면에 터치 스크린을 통해 프로그램에 각각 값을 입력 합니다. 표 1에 제공 된 4 개의 다른 가벼운 질을 비교 하려면 다음 매개 변수를 Led를 설정 합니다.</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Identifyier</td>
			<td>395 nm [%]</td>
			<td>440 nm [%]</td>
			<td>3 K [%]</td>
			<td>660 nm [%]</td>
			<td>770 nm [%]</td>
		</tr>
<tr>
<td>"햇빛"</td>
			<td>100</td>
			<td>11</td>
			<td>100</td>
			<td>15</td>
			<td>100</td>
		</tr>
<tr>
<td>빨간색과 파란색 (RB)</td>
			<td>100</td>
			<td>15</td>
			<td>25</td>
			<td>10</td>
			<td>100</td>
		</tr>
<tr>
<td>파랑 (B)</td>
			<td>100</td>
			<td>15</td>
			<td>25</td>
			<td>2</td>
			<td>25</td>
		</tr>
<tr>
<td>Red (R)</td>
			<td>90</td>
			<td>2</td>
			<td>25</td>
			<td>10</td>
			<td>100</td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: Led에서 방출 하는 가벼운 강렬의 구성
<ol start="4"><li>스펙트럼 출력, 예를 들어 기본 제공 보정된 분석기를 사용 하 여 모니터링 합니다.</li>
	<li>다른 수준에 기후 챔버에 식물을 배치 하 고 발달된 cotyledons 표시 될 때까지 투명 한 탑으로 덮여 유지. 식물은 충분히 물을 뿌린 다는 것을 확인 하십시오.</li>
	<li>모니터와 문서 식물 눈으로 그리고 자주, 예: 2 일 마다 선택한 조건에서 얼마나 빨리 식물 성장에 따라 적절 한 사진으로. 카메라와 모든 사진에 대 한 개체 사이 동등한 거리를 확인 하 고 그로 인하여 비교를 사용 하는 카메라 삼각대를 사용 해야 합니다. 경우 적절 한 눈금 막대를 사용 합니다. 참고: 용어 DAS (파 종 후 일) vernalization를 포함 한 씨의 실제 설치를 말합니다.</li>
</ol>3입니다. PSII의 결정
<ol><li>펄스 변조 fluorimeter를 사용 합니다. 설정 적절 한 거리에서 카메라 머리를 공장에서 완전 한 장미 라이브 윈도우에서 볼 수 있습니다.</li>
	<li>소프트웨어 시작에 "선택 단위" 창이 나타납니다. "미니" 및 다음 "ok."를 체크 다음 팝업 창에서 "파란" 색을 선택 합니다. 클릭 "ok." 참고: 펄스 변조 형광 빛 측정은 자동으로 전환 됩니다. 모니터에서 이미지 창이 나타납니다 형광 매개 변수 Ft를 보여주는. 카메라 아래에 배치 하는 식물 이제 오렌지를 이미지로 볼 수 있습니다.</li>
	<li>이미지를 집중 하는 식물의 특정 영역을 선택, "라이브 비디오" 박스에 체크 함으로써 라이브 비디오를 전환 하 고 대물 렌즈의 조정 링을 설정 합니다. 라이브 비디오 창 오른쪽 상단에 있는 종료 상자를 클릭 하 여 종료 합니다.</li>
	<li>광합성 매개 변수를 측정, 관심 (아오이)의 영역을 정의 합니다. 기본 설정을 사용 하 여이 자동으로 화면에 나타나는 원입니다. 그것의 옆에 빨간색 상자가 아오이 내의 모든 픽셀의 평균된 피트 값을 나타냅니다. 오른쪽 패널에서 다른 형태를 사용할 수 있는 아오이 상자에서 선택 하 여 적절 한 아오이 정의 합니다. 아오이 탭에서 "추가"를 클릭 하 고 리프 지역 내 원 장소. 잎 당 5 회를 반복 한다.</li>
	<li>제조업체 (표 2)에서 제공 하는 기본 값 (오른쪽 탭) 설정을 유지 합니다.</li>
</ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>측정 빛</td>
			<td>Int.</td>
			<td>주파수</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>1</td>
			<td>1</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>행동. 빛</td>
			<td>Int.</td>
			<td>너비</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>8</td>
			<td>0</td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>이미지 수정</td>
			<td>미니</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>이미지 변환</td>
			<td>배터리</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>16.7V</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>이득</td>
			<td>5</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>댐핑</td>
			<td>1</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>토 펄스</td>
			<td>Int.</td>
			<td>아니요</td>
			<td>간격 s</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>8</td>
			<td>1</td>
			<td>30</td>
		</tr>
<tr>
<td>천천히 유도</td>
			<td>지연 s</td>
			<td>시계 s</td>
			<td>기간 s</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>40</td>
			<td>20</td>
			<td>315</td>
		</tr>
<tr>
<td>Absortivity</td>
			<td>빨간 이득</td>
			<td>빨간 강도</td>
			<td>NIR 강도</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>340</td>
			<td>25</td>
			<td>13</td>
		</tr>
<tr>
<td>디스플레이</td>
			<td>색</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>추 신: 제한</td>
			<td>50</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>Inh입니다. 참고. 아오이</td>
			<td>1</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>Fm 요소 (진드기)</td>
			<td>1,030</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
</tbody></table>표 2: PAM 측정 제조 업체에 의해 제공에 대 한 기본 설정.
<ol start="6"><li>형광 분석 (채도 펄스)를 냉각 하 여 광합성 매개 변수 측정을 수행 하는 saturating 라이트 플래시를 적용 합니다. 그 전에, dark-adapted 식물의 최소 및 최대 형광 수확량을 측정 하 여 냉각 계수를 결정 합니다. 이 위해, (예를 들면 서랍 또는 어두운 상자) 몇 분 동안 어둠 속에서 공장을 놓습니다. 다음 카메라 머리 아래 공장, 확인란을 측정 및 ML (빛) 측정, 이미지 선택 "Fv/Fm"는 원으로를 클러킹 하 여 행 아래에 놓고 Fo, Fm 화면 하단의 클릭 합니다. 참고: Fo/Fm dark-adapted 식물의 PSII 수익률을 나타냅니다. 따라서, 그것은 빛을 적용 한 후 측정 정규화 된 값입니다. 현재 Fo/Fm 측정 새 레코드 활성화 될 때까지 유지 됩니다. 모든 F와 Fm' 채도 펄스에 의해 결정 값 Fo/Fm 관련 및 냉각 매개 변수 따라 계산 됩니다.</li>
	<li>보고서 탭에서 이러한 결과 찾아서 확인란 모든 오른쪽에 실험 (예관련 된. Y(II), qP, qN, 등).</li>
	<li>분석 소프트웨어 예를 결과 내보냅니다. 왼쪽된 상단에 있는 내보내기 버튼을 클릭 하 여 및 적절 한 파일 이름 저장 합니다. 잎 당 적어도 5 개의 AOIs를 생성 하 고 동일한 식물의 여러 가지 잎을 측정 (잊지 마세요 곧 어두운 각 측정 후 다시 공장을 적응), 한 상태에서 몇 가지 식물 뿐만 아니라 있는 다음 통계적으로 평가.</li>
	<li>통계 분석에 대 한 평균값 및 표준 편차에서에서 생성 모든 AOIs 모든 적어도 3 개의 독립적인 식물 포인트/조건 시간 하 고 학생의 t-테스트 데이터는 중요 한12평가를 수행. 데이터는 p-값이 0.05 이하로 크게 다른 것으로 평가 됩니다.</li>
</ol>4입니다. Stomata 밀도의 결정
<ol><li>수집 3 완전히 확장 장미 잎 조건 당 3 개별 공장에서 엽록소를 추출 하 고 유리 페 트리 접시에 70% 에탄올으로. 하룻밤 실 온 이나 4 ° c.에가 게에서이 용 매에 품 어</li>
	<li>안료에서 전체 클리어런스 chloral 하이드 레이트 솔루션에서 품 어 (chloral 하이드 레이트: 물: 글리세롤 = 8: 2: 1 w/v/w) 단풍이 완전히 흰색 나타날 때까지.</li>
	<li>40 X 확대에서 미분 간섭 현미경 검사 법 (DIC) 이미지의 abaxial 표면을 가져가 라. Stomata 시야에 고 ² 당 stomata 눈금 막대의 도움으로 추정. 조건 당 단풍 4 적어도 위한이 절차를 반복 합니다. 한 조건의 모든 잎에 대 한 평균 값을 계산 하 여 통계 분석을 수행 하 고 평균 오차를 계산 하는이.</li>
</ol>5입니다. 신선한 무게의 결정
<ol><li>면도날으로 조건 당 6 개의 식물에서 근 엽에서 자루를 포함 한 모든 잎을 제거 합니다. 즉시 모든 잎 무게 있으며 데이터 통계 분석을 위에서 설명한 대로.</li>
</ol>6입니다. 장미 잎 지역 결정
<ol><li>조건 당 8 개의 식물에서 그림을 사용 하 여 리프 영역을 그래픽으로 분석. 하나의 이미지에서 한 조건에 대 한 그림을 결합 하 고 *.jpeg으로 저장 또는 *.tiff.</li>
	<li>적절 한 소프트웨어 (자료 테이블)를 다운로드 합니다. 참고: 그것은, 물론,이 작업을 수행할 수 있는 다른 프로그램을 적용 하입니다.</li>
	<li>이미지 파일을 엽니다. 선택 도구 "무료 손을 선택." 잎을 자루의 한 장미를 포함 하 여 둘러싸십시오 "분석-측정 설정된" 클릭 "영역", "최소 및 최대 회색 값"을 체크 하 고 "통합된 밀도," 및 "평균 회색 값입니다." 적절 한 소수 장소, 최고의 2 또는 3을 선택 하 고 클릭 하십시오 "확인."</li>
	<li>M m를 픽셀 대신2 "규모 설정" 명령을 사용 합니다. 이미지의 눈금 막대에서 계산 다음 비율 설정 대화 상자를 열고이 정의 된 거리 및 단위를 입력 하기 쉽게 떠나 직경 예: 알려진된 거리에 해당 하는 라인 선택 하도록 직선 선택 도구 적용 측정입니다. 그런 다음 돌아가서 "분석" 하 고 "측정"을 클릭</li>
	<li>새로운 창이 권리 "결과" 현재 장미에 대 한 관련 데이터를 포함 하는 나타납니다. 이미지에서 모든 식물을 가진이 절차를 반복 하 고 Ctrl + M 모든 새로운 공장에 대 한 측정 영역을 초기화 합니다. 참고: 겹치지 않는 잎을 가진 작은 식물에 대 한 "선택 도구"는 빠르고 쉽게 과정을 만들기 위해 사용할 수 있습니다. 잎 서로 취재 시작,이 도구는 신뢰할 수 있는 결과 제공 하지 않습니다.</li>
	<li>또는, 모든 잎을 잘라 고 개요 그림 반입할 수 있습니다 및 다음 선택 도구를 사용 하 여 방법에 그들을 배치 합니다. 고려 때이 메서드를 사용 하 여 더 많은 식물 필요는.</li>
	<li>"파일"-"다른 이름으로 저장" 결과 창에서 컴퓨터 디렉터리에 적절 한 파일 이름 및 위치를 생성 하 고. Excel 형식으로 파일을 자동으로 저장 됩니다.</li>
</ol>7입니다. RNA의 준비
<ol><li>모든 조건에 대 한 10 개의 개별 공장에서 3 샘플을 수확. 공장 제조 업체의 지침에 따라 RNA 추출 키트를 사용 하 여 전체 RNA를 추출 합니다. bioanalyzer을 사용 하 여 RNA 농도, 순도, 및 무결성을 확인 합니다. RNA 다음 예: RNASeq13여 qRT-PCR 또는 유전자 표정 분석 같은 다운스트림 응용 프로그램에 사용할 수 있습니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Arabidopsis Genome Initiative. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+genome+sequence+of+the+flowering+plant+Arabidopsis+thaliana.">Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana.</a> Nature. 408 (6814), 796-815 (2000).</li><li>An, G., Watson, B. D., Chiang, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transformation+of+Tobacco,+Tomato,+Potato,+and+Arabidopsis+thaliana+Using+a+Binary+Ti+Vector+System.">Transformation of Tobacco, Tomato, Potato, and Arabidopsis thaliana Using a Binary Ti Vector System.</a> Plant Physiology. 81 (1), 301-305 (1986).</li><li>Schiml, S., Fauser, F., Puchta, H., Murata, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Chromosome and Genomic Engineering in Plants: Methods and Protocols. , 111-122 (2016).</li><li>Rivero, L., Sanchez-Serrano, J. J., Salinas, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Arabidopsis Protocols. , 3-25 (2014).</li><li>Ubbens, J. R., Stavness, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+Plant+Phenomics:+A+Deep+Learning+Platform+for+Complex+Plant+Phenotyping+Tasks.">Deep Plant Phenomics: A Deep Learning Platform for Complex Plant Phenotyping Tasks.</a> Frontiers in Plant Science. 8 (1190), (2017).</li><li>Cosgrove, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Suppression+of+Growth+by+Blue+Light:+OCCURRENCE,+TIME+COURSE,+AND+GENERAL+CHARACTERISTICS.">Rapid Suppression of Growth by Blue Light: OCCURRENCE, TIME COURSE, AND GENERAL CHARACTERISTICS.</a> Plant Physiology. 67 (3), 584-590 (1981).</li><li>Seiler, F., Soll, J., B&#246;lter, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+Phenotypical+and+Molecular+Analyses+of+Arabidopsis+Grown+under+Fluorescent+and+LED+Light.">Comparative Phenotypical and Molecular Analyses of Arabidopsis Grown under Fluorescent and LED Light.</a> Plants. 6 (2), 24 (2017).</li><li>Janda, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+stress+response+in+Arabidopsis+thaliana,+Nicotiana+benthamiana,+Glycine+max,+Solanum+tuberosum+and+Brassica+napus+cultivated+under+polychromatic+LEDs.">Growth and stress response in Arabidopsis thaliana, Nicotiana benthamiana, Glycine max, Solanum tuberosum and Brassica napus cultivated under polychromatic LEDs.</a> Plant Methods. 11 (1), 31 (2015).</li><li>Olle, M., Vir&#353;ile, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+light-emitting+diode+lighting+on+greenhouse+plant+growth+and+quality.">The effects of light-emitting diode lighting on greenhouse plant growth and quality.</a> Agricultural and food science. 22 (2), 12 (2013).</li><li>Lin, K. -. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+red,+blue,+and+white+light-emitting+diodes+on+the+growth,+development,+and+edible+quality+of+hydroponically+grown+lettuce+(Lactuca+sativa+L.+var.+capitata).">The effects of red, blue, and white light-emitting diodes on the growth, development, and edible quality of hydroponically grown lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata).</a> Scientia Horticulturae. 150, 86-91 (2013).</li><li>Castronuovo, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+spectrum+affects+growth+and+gas+exchange+of+common+dandelion+and+purple+coneflower+seedlings.">Light spectrum affects growth and gas exchange of common dandelion and purple coneflower seedlings.</a> International Journal of Plant Biology. , (2016).</li><li>Student, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=THE+PROBABLE+ERROR+OF+A+MEAN.">THE PROBABLE ERROR OF A MEAN.</a> Biometrika. 6 (1), 1-25 (1908).</li><li>Database, J. S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essentials+of+Genetics.+RNA-Seq.">Essentials of Genetics. RNA-Seq.</a> JoVE. , (2017).</li><li>Klermund, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LLM-Domain+B-GATA+Transcription+Factors+Promote+Stomatal+Development+Downstream+of+Light+Signaling+Pathways+in+Arabidopsis+thaliana+Hypocotyls.">LLM-Domain B-GATA Transcription Factors Promote Stomatal Development Downstream of Light Signaling Pathways in Arabidopsis thaliana Hypocotyls.</a> The Plant Cell. 28 (3), 646-660 (2016).</li><li>Annunziata, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Getting+back+to+nature:+a+reality+check+for+experiments+in+controlled+environments.">Getting back to nature: a reality check for experiments in controlled environments.</a> J Exp Bot. 68 (16), 4463-4477 (2017).</li><li>Palus, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Japan's+Massive+Indoor+Farm+Produces+10,000+Heads+of+Fresh+Lettuce+Every+Day.">Japan's Massive Indoor Farm Produces 10,000 Heads of Fresh Lettuce Every Day.</a> Smithonian.com. , (2014).</li></ol>

저자는 공개 없다.

식물 성장을 공부 하는 첫 번째 단계는 원하는 조건에 따라 기후 챔버 설정 합니다. 이것은 쉽게 (그림 1A) 해당 소프트웨어의 프로그램 마스크에 모든 변수를 입력 하 여 이루어집니다. 이 단계에서 많은 수정 빛 체제 또는 온도 변경 하 여 구현할 수 있습니다. 온도, 습도, 조명 조건 (그림 2) 실험을 망치고에서 기술적인 실패를 방지 하기 위해 지속적으로 모니터링 해야 합니다. 이것은 재현 가능한 결과 얻기위한 중요 한 포인트 이다. 이 설정 많은 변수를 제공 하 고 유연 하 게 조정 될 수 있다, 그것은 한계가 있다. 현재 사용할 수 있는 LED 조명은 백 % 햇빛을 모방 수 없습니다 그리고 기후 챔버 내부 기후 조건 결코 완전 하 게 반영 하 고 있습니다 외부15일어나.
널리 사용에 비해 형광 전구 LED 빛은 더 다재 다능 한, 더 적은 에너지를 필요로 하 고 거의 아니 열 방사선 표시. 이러한 장점을 기후 챔버와 Led16온실 장비 실내 농업의 큰 산업을 이끌어 왔습니다. 이 분야에서 보고 거 대 한 성공을 고려 LED 기술을 확실 하 게 많은 더 많은 애플 리 케이 션을 찾을 것입니다.
표현 형을 관찰 하 고 특히 고려 하는 것이 중요 하다 잎 면적의 결정에 대 한 이전 식물에 있는 잎 오버랩 (그림 3). 따라서, 전체 근 엽의 그래픽 평가 정확 하 경향이 있다. 이 경우, 그것은 훨씬 더 정확 하 게 하 고 거기에서 모든 잎을 잘라입니다.
성장 행동의 평가 성장 및 다른 조건 하에서 개발의 차이 특히 충분 한 샘플 크기에 따라 달라 집니다. 이 연구에서 6 식물 예: 광합성 수확량 (그림 5), 신선한 무게 (그림 7)의 결정에 대 한 사용 되 고 보장 하기 위해 연구의 시작에서 리프 지역 (그림 8A) 하지만 30 개별 씨앗 심어 그 첫 번째, 충분 한 씨앗 발 아 하 고 둘째, "전형적인" 식물의 선택 할 수 있다. 동일한 인구, 즉 정확한 동일한 조건 하에서 동일한 트레이 단일 냄비에 공장 내 에서도 다양 한 고기를 보여주었다. 이 다음 과정에 반영 됩니다 표준 편차 통계 분석 중 하지만 데이터의 해석 때 일반적으로 더 신뢰할 수 있는 작은 통계 오류 (그림 8B) 관찰 된다.
여러 매개 변수에 대 한 PAM (그림 4, 그림 5)에 의해 광합성 성능 측정을 할 수 있습니다. 이 경우에, 초점은 PSII 수율 예를 들어 Y(II)에 했지만 그것은 또한 예를 들어 비 광화학 냉각, 레 귤 레이트 및 비 레 귤 레이트 된 에너지 소비 또는 빛 면제의 양자 수율을 확인할 수 있습니다. 여기 잎 잎 표면에 균등 하 게 분산 당 적어도 5 개의 AOIs를 선택 하 고 다음 다른 식물에서 적어도 6 개의 잎을 측정 하는 중요 한. 이 방법의 단점은 PSI에 어떤 영향을 감지할 수 없습니다; 그 목적을 위해 다른 장비는 필요 하다.

애기 thaliana 십년 이상에 대 한 분자의 식물 연구의 모델 생물 되었습니다. 여러 특성에 게 브라 시카 가족의 작은 대표가 유전과 분자 연구를 위한 이상적인 후보자: 그것은 단지 5 개의 염색체 (24 염색체를 가진 예를 들면 Nicotiana tabacum 에 비해) 상대적으로 작은 게놈과 그것의 게놈 20001에 시퀀싱 완전히 했다. A. thaliana Agrobacterium 감염2 로 쉽게 유전자 변형 수 이며 심지어는 최신 유전 같은 도구 CRISPR/Ca3의무가 있습니다. 비록 작은, 성장 주기는 물질의 높은 금액 필요한 생화학 실험 가능 하 게 충분히 빨리 이다. 식물과 성장 한 천 배지 또는 토양에도 액체 문화4으로 경작 될 수 있다. 애기 는 기후 상으로 제어 찬 장, 예: 퍼시벌에서에서 성장 될 수 있다 기후 챔버 또는 온실에서. 성장 동작을 비교 하 고 분석 하는 돌연변이의 고기 수 재현 하 고 같은 시간 유연한 성장 조건5에서 제공 하는 중요 한입니다. 과학적 문제를 해결 하는 것입니다 따라 하나 다른 온도 일정 조명 조건, 다양 한 빛 농도 또는 동일한 온도에 다른 빛 질 수도 있습니다. 빛은 식물 성장에 매우 중요 한 매개 변수 그리고 그 영향력은 종종 다양 한 접근6공부. 재현성 및 comparability 얻은 데이터의 안정적인 출력을 보장 하 여 광원의 동일한 종류를 적용할 결정적 이다.
나트륨 수증기 또는 형광 램프를 만족 식물의 성장을 촉진 하지만 몇 가지 단점이 온실 및 기후 챔버에 일반적인 광원에 의하여 이루어져 있다. 첫째, 그들은 강도 뿐만 아니라 품질 (자신의 관측)에 스펙트럼 출력을 변경 하는 시간이 지나면서 나이. 그러나,만 강도 빛 품질에 변화를 수 들 키 지 하지만 여전히 상당한 효과 지속적으로 모니터링 일반적으로 이다. 둘째, 두 가지 유형의 램프 열 생성 높은 가벼운 강렬에 자체 식물 성장에 심오한 생리 적 영향이 고 어떤 종속 효과 마스크 수 있습니다. 셋째, 이러한 광원의 스펙트럼 출력 이며 불변 자연 햇빛7와 달리 꽤. Led의 경우 이러한 단점 극복 했습니다)8,9,,1011. 그들은 긴 수명을 방출에서 거의 어떤 변경으로도 매우 높은 가벼운 강렬에 폐 열을 생산 하지 않습니다 그리고 그들은 매우 유연 그들의 스펙트럼 출력에 관한.
여기 우리는 빨강, 파랑 및 백색 빛에 대 한 별도 LED 조명을 갖춘 기후 챔버를 설정 하 고 식물의 성장 시간이 지남에 따라 다른 매개 변수를 수행 하는 방법을 보여 줍니다. 우리는 신선한 무게, 잎 지역, stomata 밀도, 그리고 광합성 성능을 측정합니다. 같은 시간에 제대로 통계 평가를 설정의 중요성을 설명 합니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Climatic chamber equipped with LED panels</td>
			<td>Rhenac Green Tec AG</td>
			<td></td>
			<td>These chambers are custom made.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectrometer&#160;</td>
			<td>OceanOptics</td>
			<td>USB-650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaging PAM</td>
			<td>Walz</td>
			<td>IMAGING-PAM M-Series</td>
			<td>There are several suitable models depending on the broader use.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope+ 40x objective</td>
			<td>Leica&#160;</td>
			<td>DM1000</td>
			<td>Other companies also produce suitable microscopes.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software ImageJ</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Free download from website</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plant RNA extraction kit</td>
			<td>Qiagen</td>
			<td>74903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioanalyser</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>G2939BA</td>
			<td>Needs an additional computer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis of arabidopsis thaliana growth behavior in different light qualities

식물 생물학 그들의 선택한 종족의 성장 동작을 관찰 해야 하는 경우가 종종. 이 위해, 식물 지속적인 환경 및 안정적인 조명 조건, 다른 설정을 연구 실시 될 수 있도록 가급적 수량 및 품질에 변수는 필요 합니다. 이러한 요구 사항은 갖춘 빛 발광 다이오드 (LED) 조명-형광등-달리 설정 될 수 있는 다른 파장을 기후 챔버에 의해 충족 됩니다. Led는 에너지 절약 및 방출 거의 열 빛 농도 에서도 종종 다른 광원으로 문제를 구성. 제시 프로토콜 가변 LED 조명 장착으로 성장 고기의 심층 분석에 대 한 몇 가지 방법을 설명 기후 챔버를 프로그래밍 하는 방법에 대 한 단계별 지침을 제공 합니다. 실험 설정에 따라 성장 하는 식물의 다양 한 특성 관찰 하 고 분석 될 수 있습니다. 여기는 신선한 무게, 잎 지역, 광합성 활동, stomatal 조밀도 결정 하는 방법에 설명 합니다. 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 하 고 통계적 평가 대 한 개인의 충분 한 번호를 사용 하는 유효한 결론을 설명 합니다. 높은 통계 오류에 분석 결과의이 종류에 대 한 몇 가지 식물을 복용 하 고 결과적으로 데이터의 더 적은 명확한 해석에서.

관찰 및 분석 식물의 성장과 특히 고기 돌연변이 식물에서의 안정적이 고 재현 가능한 환경 조건에 의존합니다. 이러한 기후 실에서 제공 될 수 있습니다. 수량을 빛 특히 품질은 비판적으로 고용된 광원 LED 조명에 의해 제공 된이 연구에는에 따라 달라 집니다.
그림 1 은 LED 패널을 갖춘 기후 챔버의 예가 나와 있습니다. 그림 1A 는 모든 기후 및 조명 상태를 조정할 수 있습니다 제어판의 화면을 보여 줍니다. 24 시간 이내 20 다른 시간 프레임을 설정할 수 있습니다. 이 예제에서는 16 빛/8 h 어두운 긴 하루 조건 프로그램 되어 있다. 이 챔버는 식물 성장에 4 개의 다른 가벼운 설정 정확 하 게 동일한 환경 조건 하에서 공부 될 수 있다 따로따로 프로그램 될 수 있는 4 개의 레벨을 갖추고 있습니다. 수준 왼쪽 위 기술적으로 가능한 만큼 햇빛을 흉내 낸 스펙트럼 출력 설정, 상단 오른쪽 수준 대표 상승 레드 (660 nm)와 라이트 블루 (440 nm) 하얀 빛 (3k) 감소. 왼쪽된 하위 수준 높은 푸른 빛을 주로 붉은 빛을 낮은 오른쪽 수준 설정 했다. 그림 1B (중간 패널)에 대 한 개요와 해당 확대/축소 기능 (외부 작은 패널)로 서 다른 설정에서 Led를 보여 줍니다. 빛 자질에 차이 눈으로 쉽게 볼 수 있습니다.
Inbuilt 분석기 지속적으로 측정, 모니터링, 고 스펙트럼 출력을 조정 합니다. 그림 2 상단 왼쪽된 수준에서 1.1, 태양 빛을 모방 하기 위해 설정 된 스펙트럼을 보여준다. 표준 형광 전구에 비해 자외선과 파란 빛의 부분 많은 더 높은7이다.
A. thaliana 의 예를 들어 그림 3 식물은 모든 4 개의 조건 10, 13, 17 일, 각각, 묘사는 파 종 후. 모든 식물은 삼각대에 카메라를 장착 하 여 같은 거리에서 촬영 했다. 눈금 막대는 1 cm를 나타냅니다. 10 일 후, 크기 또는 색상 별로 차이 분별 수 있습니다, 하지만 후 17 일 빨간 불빛 아래 빠른 성장을 분명 합니다. 이 시각적 분석 뿐만 아니라 여러 가지 생리 적 분석을 수행 했다.
그림 4 팸 측정의 다른 단계 분석 예: 광합성 능력을 따릅니다. 그림 4A 에서 라이브 비디오의 화면에 표시 됩니다, 초점으로 공장을 데 려에 대 한 설정입니다 측정의 최적의 품질을 보장. 전체 식물에 초점을, 대신 하나 분석을 단일 잎을 선택할 수도 있습니다. 그림 4B 실제 측정을 시작 하기 전에 현재 형광 수확량 dark-adapted 식물의 보여 줍니다. 이 경우 관심 (AOIs)의 5 개의 원형 영역 선정 됐다. 각 아오이 옆에 빨간 상자에 있는 숫자는 직접 테이블의 형태로 저장 될 수 있는 숫자 결과 제공 합니다. 광합성 매개 Fo의 측정을 시작, Fm 설정 해야 합니다. 이렇게 후 피트의 화면 그림 4C에 그려져 있습니다. Note는 지금 버튼 "Fo, Fm" 더 이상 활성화 하지 않습니다. 새로운 측정을 시작, "새로운 기록" 이전 정규화를 지우려면 클릭 해야 합니다. 마지막으로, 그림 4D saturating 빛 펄스 ("토-펄스")를 주고 효과적인 PSII 양자 수율 Y(II)를 보여 줍니다. 모범적인 데이터의 정량화는 그림 5에 표시 됩니다. 200 µ M/c m2/s1 (그림 5A)에 햇빛에서 성장 된 식물은 각각 12, 21, 28 일 파 종, 후 분석 되었다. 우리의 데이터 PSII 수율은 12 일 보다 3 주 동안 성장 식물에서 잎에 상당히 높은 보여줍니다. 28 12 일 사이의 차이점은 아직도 중요 한, 하지만 p-값이 큽니다. 그림 4B, 다른 빛 자질에서 2 주 동안 성장 하는 식물에서 PSII 수익률 비교 되었다. 흥미롭게도, 푸른 빛의 높은 부분을 포함 하는 빛의 밑에 영구 성장을 PSII의 상당히 큰 항복 이끌어 낸다. 풍부한 붉은 빛 아래에서 재배 하는 식물에 대 한 비슷한 효과 관찰 했지만 증가 약간 낮은.
다른 빛 질 효과 stomata 개발14에 표시 했다. 따라서, stomatal 밀도 조사 했다. 그림 6 에서는 색소 추출 후 잎 모양을 보여 줍니다. 단일 표 피 세포는 잘 구분할 수 있습니다, 그리고 stoma 쉽게 계산 하실 수 있습니다. 그림에서 개별 stomata는 별표로 표시 됩니다. 다른 조명 설정에서 식물의 stomatal 조밀도 대 한 자세한 데이터 다른9를찾을 수 있습니다.
육안 검사 (그림 3) 신선한 무게 제공 성장 발전의 좋은 측정을 합니다. 이 예제에서 후 파 종, 8, 10, 그리고 12 일 후 각각, "햇빛"에서 성장 된 식물에서 잎 무게 했다. 이러한 데이터의 통계적 평가 그림 7에서 볼 수 있습니다. 예상 했던 대로, 신선한 무게는 시간이 증가 합니다.
신선한 무게, 외 잎 지역 성장 위한 좋은 측정 이다. 여기, 공장 개발 (그림 8A) 파 종 후 10, 13, 17 일에서 뒤를 이었다. 6 개별 공장 신뢰할 수 있는 통계 자료를 정기적으로 평가 했다. 높은 샘플 크기의 중요성을 보여, 각각, 2 및 6 개의 식물 분석에서 평균 값의 백분율 오차 계산 되었다 (그림 8B). 즉, 평균 값에 대 한 표준 편차 비율 결정 했다. 작은 샘플 크기를 경우 오류 5-10% 보다 더 높은 샘플 크기의 경우는 매우 분명 하다. 평가 되는 식물의 수를 늘림으로써 오류 최소화할 수 있습니다, 훨씬 명확 하 게 데이터를 해석 하 게 하.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig1.jpg"> 그림 1: 다른 빛 질 Led에 의해 제공 됩니다. A) LED 챔버의 컨트롤 패널에서 화면 캡처. 하루 길이 16 h (오른쪽 상단)에 설정 되 고 빛의 강도 200 µmol c m-2의 -1로 설정 됩니다. 빛 품질은 모든 4 개 수준에 다른: 1.1으로 가능한 기술적으로 햇빛에 비슷한 스펙트럼을 나타냅니다, 1.2 나타내는 빨간색과 파란색 파장 (RB) 빛의 높은 백분율, 2.1은 주로 파란색 (B), 2.2 대표 주로 빨간색 설정 빛 (R)입니다. B) 중간 패널; 모든 레벨에 대 한 개요를 보여 줍니다 외부 패널 높은 줌에서 개별 레벨을 보여줍니다. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57152/57152fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig2.jpg"> 그림 2: 시뮬레이션된 햇빛 설정에서 파장 스펙트럼. 1.1 수준 배치 했다 LED 챔버에 inbuilt 분석기에서 화면이 표시 됩니다. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57152/57152fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig3.jpg"> 그림 3: 주 발전 공장. 대표 A. thaliana 10, 13, 17 DAS에서 모든 4 개의 조명 조건에서 식물. 식물은 삼각대에 디지털 반사 카메라와 함께 촬영 했다. 눈금 막대는 모든 이미지에 대 한 1 cm를 나타냅니다. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57152/57152fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig4.jpg"> 그림 4: A. thaliana 식물의 팸 측정의 대표적인 단계에서 스크린샷. A) 이미지 초점을 조정 될 수 있다 "비디오 라이브" 보기에서 화면 캡처. B) 어떤 광 펄스의 응용 프로그램 전에 현재 형광 항복 피트. C) Fo/변조가의 설정 후 현재 형광 항복 피트 D) saturating 빛 펄스를 설정한 후 효과 PSII 양자 수율. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57152/57152fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig5.jpg"> 그림 5: 효과 PSII 양자 수율 (YII)의 그래픽 표현. A) 에서 데이터 식물 파 종 후 12, 21, 28 일 및 성장된 미만 200 µ / cm2/s1 시뮬레이션된 태양 빛 아래에서 ("햇빛") 팸 분석 대상이 통계적으로 평가 했다. 5 일 당 5 개의 AOIs의 평균 값은입니다. 1 별표 나타냅니다 p-값이 상당한 차이 < 하루 12, 그리고 두 개의 별표 표시는 p-값이 매우 중요 한 차이에 비해 0.05 < 학생의 t-검정에 따라 0.02. B) 블루 200 µ / cm2 /s1 시뮬레이션된 햇빛 (SL), 아래 풍성 하 게 자란 식물 (B) 또는 빨간색 (R)에서 데이터 빛, 각각 통계적으로 평가 했다. 5 일 당 5 개의 AOIs의 평균 값은입니다. "햇빛"에 비해 상당한 차이 계산
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig6.jpg"> 그림 6: A. thaliana 잎의 abaxial 측에 stomata의 대표 이미지. 잎 위에서 설명한 대로 준비 하 고 시각적으로 DIC 설정 40 X 확대 가벼운 현미경 분석 했다. Stomata 조건 당 최소 4 잎의 가시 영역에 계산 됩니다. 그림이는 현미경 tubus에 연결 된 디지털 카메라와 함께 찍은. ² 당 stomata의 수는 눈금 막대의 도움으로 계산 됩니다. 별 하나의 stoma를 나타냅니다. 눈금 막대 나타냅니다 200 µ m. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57152/57152fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig7.jpg"> 그림 7: A. thaliana 식물에 성장에서 신선한 무게의 그래픽 표현을 시뮬레이션 햇빛/200 µ / cm2/s1. 장미 잎 10, 그리고 12 일 파 종 후 8, 식물에서 절단 했다. 하루 6 식물에서 mg에 평균값 묘사 된다. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57152/57152fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57152/57152fig8.jpg"> 그림 8: A. thaliana 잎 지역 다른 조명 조건 하에서 성장 된 식물에서의 통계 평가. A) A. thaliana 10, 13, 17 일에 대 한 성장에서 리프 지역 ImageJ와 n 에서 데이터 그래픽 결정 했다 6 = 식물 통계적으로 평가 했다. 각 조건에서 모든 6 개의 근 엽에서 리프 지역 정리 되었고 평균 값을 6으로 나눈. 이 값과 표준 편차를 계산 하 고이 오차 막대에 의해 표시 됩니다. B) 잎 지역 ImageJ와 중 n 에서 데이터 그래픽 결정 했다 = 2 또는 n = 6 식물, 각각, 패널 A. 설명한 대로 통계적으로 분석 되었다 다음 평균 값의 %에서 오류 계산 하 고 그래픽으로 묘사 했다. N 의 분석에서 백분율 오류를 표시 하는 녹색 막대 = 6, n 에서 바 블루 = 2 식물. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57152/57152fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Analysis of Arabidopsis thaliana Growth Behavior in Different Light Qualities

여기, 우리는 식물 성장 행동과 특히 고기를 공부 하 고 재현 가능한 방식에 대 한 프로토콜을 제시. 우리는 변수와 같은 시간 안정적인 조명 조건에서 제공 하는 방법을 보여줍니다. 적절 한 분석은 충분 한 샘플 번호 및 유효한 통계 평가에 따라 달라 집니다.

다른 빛 자질에 애기 thaliana 성장 행동의 분석

Plant biologists often need to observe the growth behavior of their chosen species. To this end, the plants need constant environmental and stable light ...

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18.8K 조회수.  Ludwig-Maximilians-Universität. 여기, 우리는 식물 성장 행동과 특히 고기를 공부 하 고 재현 가능한 방식에 대 한 프로토콜을 제시. 우리는 변수와 같은 시간 안정적인 조명 조건에서 제공 하는 방법을 보여줍니다. 적절 한 분석은 충분 한 샘플 번호 및 유효한 통계 평가에 따라 달라 집니다.

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Application of Light-cured Dental Adhesive Resin for Mounting Electrodes or Microdialysis Probes in Chronic Experiments

In chronic recording experiments, self-curing dental acrylic resins have been used as a mounting base of electrodes or microdialysis-probes. Since these acrylics do not bond to the bone, screws have been used as anchors. However, in small experimental animals like finches or mouse, their craniums are very fragile and can not successfully hold the anchors. In this report, we propose a new application of light-curing dental resins for mounting base of electrodes or microdialysis probes in chronic experiments. This material allows direct bonding to the cranium. Therefore, anchor screws are not required and surgical field can be reduced considerably. Past experiences show that the bonding effect maintains more than 2 months. Conventional resin's window of time when the materials are pliable and workable is a few minutes. However, the window of working time for these dental adhesives is significantly wider and adjustable.

In this report, we propose a new application of light-curing dental resins for mounting base of electrodes or microdialysis probes in chronic experiments. This material allows direct bonding to the cranium.

만성 실험에 장착 전극 또는 Microdialysis 프로브를위한 라이트 - 치료 치과 접착제 수지의 응용

In chronic recording experiments, self-curing dental acrylic resins have been used as a mounting base of electrodes or microdialysis-probes. Since these ...

연구

생물학

Isolation of Protoplasts from Tissues of 14-day-old Seedlings of Arabidopsis thaliana

Protoplasts are plant cells that have had their cell walls enzymatically removed. Isolation of protoplasts from different plant tissues was first reported more than 40 years ago 1 and has since been adapted to study a variety of cellular processes, such as subcellular localization of proteins, isolation of intact organelles and targeted gene-inactivation by double stranded RNA interference (RNAi) 2-5. Most of the protoplast isolation protocols use leaf tissues of mature Arabidopsis (e.g. 35-day-old plants) 2-4. We modified existing protocols by employing 14-day-old Arabidopsis seedlings. In this procedure, one gram of 14-day-old seedlings yielded 5 106-107 protoplasts that remain intact at least 96 hours. The yield of protoplasts from seedlings is comparable with preparations from leaves of mature Arabidopsis, but instead of 35-36 days, isolation of protoplasts is completed in 15 days. This allows decreasing the time and growth chamber space that are required for isolating protoplasts when mature plants are used, and expedites the downstream studies that require intact protoplasts.

Isolation of Protoplasts from Tissues of 14-day-old Seedlings of Arabidopsis thaliana

This video shows a procedure for isolating intact protoplasts from tissues of 14-day-old seedlings of Arabidopsis. Given that the isolated protoplasts remain intact for at least 96h and are isolated from seedlings instead of one-month-old mature plants, this procedure expedites assays requiring intact protoplasts.

14 일 된 모종의 조직에서 Protoplasts의 분리 Arabidopsis thaliana</em

Protoplasts are plant cells that have had their cell walls enzymatically removed. Isolation of protoplasts  from different plant tissues was first ...

Investigating Tissue- and Organ-specific Phytochrome Responses using FACS-assisted Cell-type Specific Expression Profiling in Arabidopsis thaliana

Light mediates an array of developmental and adaptive processes throughout the life cycle of a plant. Plants utilize light-absorbing molecules called photoreceptors to sense and adapt to light. The red/far-red light-absorbing phytochrome photoreceptors have been studied extensively. Phytochromes exist as a family of proteins with distinct and overlapping functions in all higher plant systems in which they have been studied1. Phytochrome-mediated light responses, which range from seed germination through flowering and senescence, are often localized to specific plant tissues or organs2. Despite the discovery and elucidation of individual and redundant phytochrome functions through mutational analyses, conclusive reports on distinct sites of photoperception and the molecular mechanisms of localized pools of phytochromes that mediate spatial-specific phytochrome responses are limited. We designed experiments based on the hypotheses that specific sites of phytochrome photoperception regulate tissue- and organ-specific aspects of photomorphogenesis, and that localized phytochrome pools engage distinct subsets of downstream target genes in cell-to-cell signaling. We developed a biochemical approach to selectively reduce functional phytochromes in an organ- or tissue-specific manner within transgenic plants. Our studies are based on a bipartite enhancer-trap approach that results in transactivation of the expression of a gene under control of the Upstream Activation Sequence (UAS) element by the transcriptional activator GAL43. The biliverdin reductase (BVR) gene under the control of the UAS is silently maintained in the absence of GAL4 transactivation in the UAS-BVR parent4. Genetic crosses between a UAS-BVR transgenic line and a GAL4-GFP enhancer trap line result in specific expression of the BVR gene in cells marked by GFP expression4. BVR accumulation in Arabidopsis plants results in phytochrome chromophore deficiency in planta5-7. Thus, transgenic plants that we have produced exhibit GAL4-dependent activation of the BVR gene, resulting in the biochemical inactivation of phytochrome, as well as GAL4-dependent GFP expression. Photobiological and molecular genetic analyses of BVR transgenic lines are yielding insight into tissue- and organ-specific phytochrome-mediated responses that have been associated with corresponding sites of photoperception4, 7, 8. Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS) of GFP-positive, enhancer-trap-induced BVR-expressing plant protoplasts coupled with cell-type-specific gene expression profiling through microarray analysis is being used to identify putative downstream target genes involved in mediating spatial-specific phytochrome responses. This research is expanding our understanding of sites of light perception, the mechanisms through which various tissues or organs cooperate in light-regulated plant growth and development, and advancing the molecular dissection of complex phytochrome-mediated cell-to-cell signaling cascades.

Investigating Tissue- and Organ-specific Phytochrome Responses using FACS-assisted Cell-type Specific Expression Profiling in Arabidopsis thaliana

The molecular basis of spatial-specific phytochrome responses is being investigated using transgenic plants that exhibit tissue- and organ-specific phytochrome deficiencies. The isolation of specific cells exhibiting induced phytochrome chromophore depletion by Fluorescence-Activated Cell Sorting followed by microarray analyses is being utilized to identify genes involved in spatial-specific phytochrome responses.

에서 외과를 이용한 셀 타입 특정 표현식 프로파일을 사용하여 조직 및 장기 특정 Phytochrome 응답 조사 Arabidopsis thaliana</em

Light mediates an array of developmental and adaptive processes throughout the life cycle of a plant. Plants utilize light-absorbing molecules called ...

Video Bioinformatics Analysis of Human Embryonic Stem Cell Colony Growth

Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer software.  Video bioinformatics is a powerful quantitative approach for extracting spatio-temporal data from video images using computer software to perform dating mining and analysis. In this article, we introduce a video bioinformatics method for quantifying the growth of human embryonic stem cells (hESC) by analyzing time-lapse videos collected in a Nikon BioStation CT incubator equipped with a camera for video imaging. In our experiments, hESC colonies that were attached to Matrigel were filmed for 48 hours in the BioStation CT.  To determine the rate of growth of these colonies, recipes were developed using CL-Quant software which enables users to extract various types of data from video images.  To accurately evaluate colony growth, three recipes were created. The first segmented the image into the colony and background, the second enhanced the image to define colonies throughout the video sequence accurately, and the third measured the number of pixels in the colony over time.  The three recipes were run in sequence on video data collected in a BioStation CT to analyze the rate of growth of individual hESC colonies over 48 hours. To verify the truthfulness of the CL-Quant recipes, the same data were analyzed manually using Adobe Photoshop software. When the data obtained using the CL-Quant recipes and Photoshop were compared, results were virtually identical, indicating the CL-Quant recipes were truthful. The method described here could be applied to any video data to measure growth rates of hESC or other cells that grow in colonies. In addition, other video bioinformatics recipes can be developed in the future for other cell processes such as migration, apoptosis, and cell adhesion.  

Video bioinformatics is the automated processing, analysis, understanding, and data mining of biological spatio-temporal data extracted from microscopic videos. The purpose of this article is to demonstrate a method for measuring human embryonic stem cell colony growth using a video bioinformatics method.

비디오 생물 정보학 인간의 배아 줄기 세포 콜로니 성장 분석

Because video data are complex and are comprised of many images, mining information from video material is difficult to do without the aid of computer ...

Floral-dip Transformation of Arabidopsis thaliana to Examine pTSO2::&beta;-glucuronidase Reporter Gene Expression

The ability to introduce foreign genes into an organism is the foundation for modern biology and biotechnology. In the model flowering plant Arabidopsis thaliana, the floral-dip transformation method1-2 has replaced all previous methods because of its simplicity, efficiency, and low cost. Specifically, shoots of young flowering Arabidopsis plants are dipped in a solution of Agrobacterium tumefaciens carrying specific plasmid constructs. After dipping, the plants are returned to normal growth and yield seeds, a small percentage of which are transformed with the foreign gene and can be selected for on medium containing antibiotics. This floral-dip method significantly facilitated Arabidopsis research and contributed greatly to our understanding of plant gene function. In this study, we use the floral-dip method to transform a reporter gene, &beta;-glucuronidase (GUS), under the control of TSO2 promoter. TSO2, coding for the Ribonucleotide Reductase (RNR) small subunit3, is a cell cycle regulated gene essential for dNDP biosynthesis in the S-phase of the cell cycle. Examination of GUS expression in transgenic Arabidopsis seedlings shows that TSO2 is expressed in actively dividing tissues. The reported experimental method and materials can be easily adapted not only for research but also for education at high school and college levels.

Floral-dip Transformation of Arabidopsis thaliana to Examine pTSO2::&#946;-glucuronidase Reporter Gene Expression

This article illustrates the floral-dip method of Agrobacterium tumefaciens -mediated transformation of Arabidopsis thaliana. By introducing a cell-cycle regulated promoter-reporter, pTSO2::&beta;-glucuronidase (GUS), into Arabidopsis, we illustrates how one detects GUS reporter expression in transgenic seedlings.

의 꽃 - 물놀이 변환 Arabidopsis thaliana 검사 pTSO2 : β - glucuronidase 리포터 유전자 발현

The ability to introduce foreign genes into an organism is the foundation for modern biology and biotechnology. In the model flowering plant Arabidopsis ...

Arabidopsis thaliana Polar Glycerolipid Profiling by Thin Layer Chromatography (TLC) Coupled with Gas-Liquid Chromatography (GLC)

Biological membranes separate cells from the environment. From a single cell to multicellular plants and animals, glycerolipids, such as phosphatidylcholine or phosphatidylethanolamine, form bilayer membranes which act as both boundaries and interfaces for chemical exchange between cells and their surroundings. Unlike animals, plant cells have a special organelle for photosynthesis, the chloroplast. The intricate membrane system of the chloroplast contains unique glycerolipids, namely glycolipids lacking phosphorus: monogalactosyldiacylglycerol (MGDG), digalactosyldiacylglycerol (DGDG), sulfoquinovosyldiacylglycerol (SQDG)4. The roles of these lipids are beyond simply structural. These glycolipids and other glycerolipids were found in the crystal structures of photosystem I and II indicating the involvement of glycerolipids in photosynthesis8,11. During phosphate starvation, DGDG is transferred to extraplastidic membranes to compensate the loss of phospholipids9,12.
Much of our knowledge of the biosynthesis and function of these lipids has been derived from a combination of genetic and biochemical studies with Arabidopsis thaliana14. During these studies, a simple procedure for the analysis of polar lipids has been essential for the screening and analysis of lipid mutants and will be outlined in detail. A leaf lipid extract is first separated by thin layer chromatography (TLC) and glycerolipids are stained reversibly with iodine vapor. The individual lipids are scraped from the TLC plate and converted to fatty acyl methylesters (FAMEs), which are analyzed by gas-liquid chromatography coupled with flame ionization detection (FID-GLC) (Figure 1). This method has been proven to be a reliable tool for mutant screening. For example, the tgd1,2,3,4 endoplasmic reticulum-to-plastid lipid trafficking mutants were discovered based on the accumulation of an abnormal galactoglycerolipid: trigalactosyldiacylglycerol (TGDG) and a decrease in the relative amount of 18:3 (carbons : double bonds) fatty acyl groups in membrane lipids 3,13,18,20. This method is also applicable for determining enzymatic activities of proteins using lipids as substrate6.

Arabidopsis thaliana Polar Glycerolipid Profiling by Thin Layer Chromatography TLC Coupled with Gas-Liquid Chromatography GLC

Composition of polar lipid extracts and the fatty acid composition of individual glycerolipids are determined in a simple and robust lipid profiling experiment. For this purpose, glycerolipids are isolated by thin layer chromatography and subjected to transmethylation of their acyl groups. Fatty acyl methylesters are quantified by gas-liquid chromatography.

씬 크로마 토그래피 (TLC)에 의해 Arabidopsis thaliana 폴라 Glycerolipid의 프로파일은 기체 - 액체 크로마 토그래피 (GLC)와 결합

Biological membranes separate cells from the environment. From a single cell to multicellular plants and animals, glycerolipids, such as ...

Efficient and Rapid Isolation of Early-stage Embryos from Arabidopsis thaliana Seeds

In flowering plants, the embryo develops within a nourishing tissue - the endosperm - surrounded by the maternal seed integuments (or seed coat). As a consequence, the isolation of plant embryos at early stages (1 cell to globular stage) is technically challenging due to their relative inaccessibility. Efficient manual dissection at early stages is strongly impaired by the small size of young Arabidopsis seeds and the adhesiveness of the embryo to the surrounding tissues. Here, we describe a method that allows the efficient isolation of young Arabidopsis embryos, yielding up to 40 embryos in 1 hr to 4 hr, depending on the downstream application. Embryos are released into isolation buffer by slightly crushing 250-750 seeds with a plastic pestle in an Eppendorf tube. A glass microcapillary attached to either a standard laboratory pipette (via a rubber tube) or a hydraulically controlled microinjector is used to collect embryos from droplets placed on a multi-well slide on an inverted light microscope. The technical skills required are simple and easily transferable, and the basic setup does not require costly equipment. Collected embryos are suitable for a variety of downstream applications such as RT-PCR, RNA sequencing, DNA methylation analyses, fluorescence in situ hybridization (FISH), immunostaining, and reporter gene assays.

Efficient and Rapid Isolation of Early-stage Embryos from Arabidopsis thaliana Seeds

We report an efficient and simple method to isolate embryos at early stages of development from Arabidopsis thaliana seeds. Up to 40 embryos can be isolated in 1 hr to 4 hr, depending on the downstream application. The procedure is suitable for transcriptome, DNA methylation, reporter gene expression, immunostaining and fluorescence in situ hybridization analyses.

에서 초기 단계의 배아의 효율적이고 신속한 분리<em&gt; 애기 장대</em&gt; 씨앗

In flowering plants, the embryo develops within a nourishing tissue - the endosperm - surrounded by the maternal seed integuments (or seed coat). As a ...

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

Plasma membrane microdomains are features based on the physical properties of the lipid and sterol environment and have particular roles in signaling processes. Extracting sterol-enriched membrane microdomains from plant cells for proteomic analysis is a difficult task mainly due to multiple preparation steps and sources for contaminations from other cellular compartments. The plasma membrane constitutes only about 5-20% of all the membranes in a plant cell, and therefore isolation of highly purified plasma membrane fraction is challenging. A frequently used method involves aqueous two-phase partitioning in polyethylene glycol and dextran, which yields plasma membrane vesicles with a purity of 95% 1. Sterol-rich membrane microdomains within the plasma membrane are insoluble upon treatment with cold nonionic detergents at alkaline pH. This detergent-resistant membrane fraction can be separated from the bulk plasma membrane by ultracentrifugation in a sucrose gradient 2. Subsequently, proteins can be extracted from the low density band of the sucrose gradient by methanol/chloroform precipitation. Extracted protein will then be trypsin digested, desalted and finally analyzed by LC-MS/MS. Our extraction protocol for sterol-rich microdomains is optimized for the preparation of clean detergent-resistant membrane fractions from Arabidopsis thaliana cell cultures.
We use full metabolic labeling of Arabidopsis thaliana suspension cell cultures with K15NO3 as the only nitrogen source for quantitative comparative proteomic studies following biological treatment of interest 3. By mixing equal ratios of labeled and unlabeled cell cultures for joint protein extraction the influence of preparation steps on final quantitative result is kept at a minimum. Also loss of material during extraction will affect both control and treatment samples in the same way, and therefore the ratio of light and heave peptide will remain constant. In the proposed method either labeled or unlabeled cell culture undergoes a biological treatment, while the other serves as control 4.

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

Here we describe a robust method for the fractionation of plant plasma membranes into detergent resistant and detergent soluble membranes based on a mixture of unlabeled and in vivo fully 15N labeled Arabidopsis thaliana cell cultures. The procedure is applied for comparative proteomic studies to understand signaling processes.

비교 단백체 분석을위한 신진 대사 라벨링 및 막 분별<em&gt; 애기 장대</em&gt; 서스펜션 세포 배양

Plasma membrane microdomains are features based on the physical properties of the lipid and sterol environment and have particular roles in signaling ...

A Seed Coat Bedding Assay to Genetically Explore In Vitro How the Endosperm Controls Seed Germination in Arabidopsis thaliana

The Arabidopsis endosperm consists of a single cell layer surrounding the mature embryo and playing an essential role to prevent the germination of dormant seeds or that of nondormant seeds irradiated by a far red (FR) light pulse. In order to further gain insight into the molecular genetic mechanisms underlying the germination repressive activity exerted by the endosperm, a &#34;seed coat bedding&#34; assay (SCBA) was devised. The SCBA is a dissection procedure physically separating seed coats and embryos from seeds, which allows monitoring the growth of embryos on an underlying layer of seed coats. Remarkably, the SCBA reconstitutes the germination repressive activities of the seed coat in the context of seed dormancy and FR-dependent control of seed germination. Since the SCBA allows the combinatorial use of dormant, nondormant and genetically modified seed coat and embryonic materials, the genetic pathways controlling germination and specifically operating in the endosperm and embryo can be dissected. Here we detail the procedure to assemble a SCBA.

A Seed Coat Bedding Assay to Genetically Explore In Vitro How the Endosperm Controls Seed Germination in Arabidopsis thaliana

We present the procedure to assemble a seed coat bedding assay (SCBA) from Arabidopsis thaliana seeds. The SCBA was shown to be a powerful tool to explore genetically and in vitro how the endosperm controls seed germination in dormant seeds and in response to light cues. The SCBA is in principle applicable under any situation where the endosperm is suspected to influence embryonic growth.

유전자 탐구하는 종피 침구 분석<em&gt; 체외</em&gt; 어떻게 배젖 컨트롤 종자 발아에<em&gt; 애기 장대</em

The Arabidopsis endosperm consists of a single cell layer surrounding the mature embryo and playing an essential role to prevent the germination of ...

Histochemical Staining of Arabidopsis thaliana Secondary Cell Wall Elements

Arabidopsis thaliana is a model organism commonly used to understand and manipulate various cellular processes in plants, and it has been used extensively in the study of secondary cell wall formation. Secondary cell wall deposition occurs after the primary cell wall is laid down, a process carried out exclusively by specialized cells such as those forming vessel and fiber tissues. Most secondary cell walls are composed of cellulose (40&#8211;50%), hemicellulose (25&#8211;30%), and lignin (20&#8211;30%). Several mutations affecting secondary cell wall biosynthesis have been isolated, and the corresponding mutants may or may not exhibit obvious biochemical composition changes or visual phenotypes since these mutations could be masked by compensatory responses. Staining procedures have historically been used to show differences on a cellular basis. These methods are exclusively visual means of analysis; nevertheless their role in rapid and critical analysis is of great importance. Congo red and calcofluor white are stains used to detect polysaccharides, whereas M&#228;ule and phloroglucinol are commonly used to determine differences in lignin, and toluidine blue O is used to differentially stain polysaccharides and lignin. The seemingly simple techniques of sectioning, staining, and imaging can be a challenge for beginners. Starting with sample preparation using the A. thaliana model, this study details the protocols of a variety of staining methodologies that can be easily implemented for observation of cell and tissue organization in secondary cell walls of plants.

Histochemical Staining of Arabidopsis thaliana Secondary Cell Wall Elements

Plant cell wall composition varies between tissue types and can include lignin, cellulose, hemicelluloses, and pectin. Various staining techniques have been developed to visualize differences at the cell-type level. This paper is a compilation of commonly used cell wall staining techniques.

의 조직 화학 염색<em&gt; 애기 장대</em&gt; 차 전지 벽 요소

Arabidopsis thaliana is a model organism commonly used to understand and manipulate various cellular processes in plants, and it has been used extensively ...