تحليل الحركية من انقسام الخلايا والتوسع: تحديد مقدار الأساس الخلوي للمناطق التنموية النمو وأخذ العينات في<em&gt; ذرة شامية</em&gt; أوراق

Summary

Quantifying cell division and expansion is of crucial importance to the understanding of whole-plant growth. Here, we present a protocol to calculate cellular parameters determining maize leaf growth rates and highlight the use of these data for investigating molecular growth regulatory mechanisms by directing developmental stage-specific sampling strategies.

Abstract

Growth analyses are often used in plant science to investigate contrasting genotypes and the effect of environmental conditions. The cellular aspect of these analyses is of crucial importance, because growth is driven by cell division and cell elongation. Kinematic analysis represents a methodology to quantify these two processes. Moreover, this technique is easy to use in non-specialized laboratories. Here, we present a protocol for performing a kinematic analysis in monocotyledonous maize (Zea mays) leaves. Two aspects are presented: (1) the quantification of cell division and expansion parameters, and (2) the determination of the location of the developmental zones. This could serve as a basis for sampling design and/or could be useful for data interpretation of biochemical and molecular measurements with high spatial resolution in the leaf growth zone. The growth zone of maize leaves is harvested during steady-state growth. Individual leaves are used for meristem length determination using a DAPI stain and cell-length profiles using DIC microscopy. The protocol is suited for emerged monocotyledonous leaves harvested during steady-state growth, with growth zones spanning at least several centimeters. To improve the understanding of plant growth regulation, data on growth and molecular studies must be combined. Therefore, an important advantage of kinematic analysis is the possibility to correlate changes at the molecular level to well-defined stages of cellular development. Furthermore, it allows for a more focused sampling of specified developmental stages, which is useful in case of limited budget or time.

Introduction

يعتمد تحليل النمو على مجموعة من الأدوات التي تستخدم عادة من قبل علماء النبات لوصف النمط الجيني تحديد الاختلافات النمو و / أو ردود المظهري للعوامل البيئية. وتشمل الحجم والوزن قياسات للنبات كامل أو جهازا وحسابات معدلات النمو إلى استكشاف الآليات الكامنة وراء النمو. يتم تحديد نمو الجهاز عن طريق انقسام الخلايا والتوسع على المستوى الخلوي. لذلك، بما في ذلك تقدير حجم هاتين العمليتين في النمو يحلل هو المفتاح لفهم الاختلافات في نمو كامل الجهاز ^1. ونتيجة لذلك، من الأهمية بمكان أن يكون هناك منهجية ملائمة لتحديد معايير النمو الخلوية التي هي سهلة نسبيا للاستخدام من قبل مختبرات غير المتخصصة.

وقد تم بالفعل إنشاء تحليل الحركية كنهج توفير إطار قوي لتطوير نماذج نمو الجهاز ^2. وقد تم تحسين تقنية للأنظمة الخطية،مثل جذور نبات الأرابيدوبسيس thaliana والأوراق monocotyledonous و، ولكن أيضا لأنظمة غير الخطية، مثل أوراق ذوات الفلقتين ^3. في الوقت الحاضر، يتزايد استخدام هذه المنهجية لدراسة كيفية الوراثية والهرمونية والتنموية، والعوامل البيئية تؤثر على انقسام الخلايا والتوسع في مختلف الأجهزة (الجدول 1). وعلاوة على ذلك، فإنه يوفر أيضا إطارا لربط العمليات الخلوية للوائح الكيمياء الحيوية، والجزيئية، والفسيولوجية التي تقوم عليها (الجدول 2)، على الرغم من القيود يمكن أن يفرضها حجم الجهاز والتنظيم المكاني للتقنيات التي تتطلب كميات أكبر من المواد النباتية (على سبيل المثال، المستقلب القياسات، والبروتينات، وما إلى ذلك).

أوراق مونوكتلدونووس، مثل الذرة (ذرة شامية) ورقة، وتمثل النظم الخطية في الخلايا التي تتحرك من قاعدة ورقة نحو الطرف، ويمر بالتتابع من خلال منطقة النسيج الإنشائي واستطالة للوصول إلى النضجمنطقة. وهذا يجعل من نظام نموذج مثالي للدراسات الكمية من الأنماط المكانية للنمو ^4. وعلاوة على ذلك، أوراق الذرة لها مناطق كبيرة النمو (النسيج الإنشائي ومنطقة الاستطالة تمتد عدة سنتيمترات ⁵⁾ وتوفر إمكانيات للدراسات في المستويات التنظيمية الأخرى. وهذا يسمح للتحقيق في الآليات التنظيمية (المفترضة) السيطرة على انقسام الخلايا والتوسع، كميا عن طريق تحليل الحركية من خلال مجموعة من التقنيات الجزيئية، والقياسات الفسيولوجية، ونهج بيولوجيا الخلية (الجدول 2).

هنا، ونحن نقدم على بروتوكول لإجراء تحليل الحركية في أوراق monocot. أولا، نجد تفسيرا لكيفية إجراء تحليل سليم كل من انقسام الخلايا واستطالة الخلايا بوصفها وظيفة من موقف على طول محور ورقة وكيفية حساب المعلمات الحركية. ثانيا، وتبين لنا أيضا كيف يمكن استخدامها كأساس لتصميم العينات. هنا، نحن نناقش حالتين: عالية الدقة أخذ العينات ل د تركز أخذ العينات، وتمكن من تحسين فرص تفسير البيانات وتوفير الوقت / المال، على التوالي.

الجدول 1. نظرة عامة على الحركية تحليل أساليب القياس الكمي لانقسام الخلايا والتوسع في مختلف الأجهزة.

عضو	مرجع
أوراق monocotyledonous و	16، 20، 21، 22
نصائح الجذر	2، 23، 24، 25، 26، 27، 28، 29
أوراق ذوات الفلقتين	21، 30، 31
تبادل لاطلاق النار النسيج الإنشائي القمي	32

الجدول 1. نظرة عامة على الحركية تحليل أساليب القياس الكمي لانقسام الخلايا والتوسع في مختلف الأجهزة.

ther.within الصفحات = "1">

الجدول 2. رابط بين العمليات الخلوية كميا عن طريق تحليل الحركية للتنظيم على المستوى الجزيئي. مراجع لمختلف الدراسات التي تربط بين تقدير من العمليات الخلوية إلى نتائج فحوصات الكيمياء الحيوية والجزيئية في مختلف الأنواع وأجهزة. endotransglucosylase Xyloglucan (XET)، malondialdehyde (MDA)، التي تعتمد على تحركات السيكلين (للمعلمين). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الجدول.

Protocol

ملاحظة: بروتوكول التالي لتحليل الحركية هي صالحة فقط للأوراق خلال النمو المطرد للدولة. وهذا ينطوي على استقرار سعر ورقة استطالة والأنماط المكانية من طول الخلية والتوسع في ورقة خلال فترة تمتد لعدة أيام ^6.

1. نمو النبات وقياسات ورقة الاستطالة معدل (لير)

1. اختيار ورقة في النمو المطرد للدولة ومرحلة تنموية من الفائدة.
   ملاحظة: هناك فرق بين النمو المطرد للدولة والنمو المتكررة، مما يعني الأنماط المكانية مماثلة على أوراق متتالية على نفس المحور. خلال المراحل المبكرة من نمو البادرات والأوراق المتعاقبة تنمو عادة على نحو متزايد أسرع نظرا لزيادة حجم منطقة نمو ^7. على الرغم من أن بعض المواقف ورقة أعلى يمكن أن يكون لها نمط نمو مماثل ^8، وهذا هو مرحلة عابرة التي قد تتأثر العلاجات قيد التحقيق. ولذلك فمن المهم للمقارنة بين خطوط والنق eatments بشكل صارم على نفس الموقف ورقة، على الرغم من أنه قد يكون وضع في وقت مختلف. حتى في معدل استطالة المستمر، والوضع معدل النمو ليست بالضرورة هي نفسها في مراحل النمو المختلفة. وبالتالي، فمن المهم تحليل الأوراق في نفس المرحلة التنموية ^8، الذي يعرف عادة من قبل عدد أيام بعد ظهور.
2. لإجراء تحليل الحركية الكامل للنمو ورقة في ذوات الفلقة، وتنمو النباتات لا يقل عن 15 لكل معاملة وراثى تحت ظروف خاضعة للرقابة في غرفة النمو.
3. في الوقت الذي رقة من مصلحة يظهر (ظهور كوكب من الأوراق المحيطة)، بدء قياس طول ورقة يوميا مع الحاكم حتى يتم توسيع بالكامل ورقة (الشكل 1I). طول الورقة يوحي طول من مستوى التربة لغيض من ورقة. يجب الحرص على عدم كسر أو تلف ورقة، لأن هذا قد يغير نموها.

إعادة 1 "SRC =" / ملفات / ftp_upload / 54887 / 54887fig1.jpg "/>
الشكل 1: نظرة عامة تخطيطي لتحليل الحركية من أوراق الذرة تقاس رقة في المصالح مع حاكم لمدة ثلاثة أيام متتالية لحساب الاستطالة أسعار ليف (لير). بعد ذلك، يتم حصاد الأوراق ويستخدم شريحة ثلاثة سنتيمترات لتحديد حجم النسيج الإنشائي. ويتم ذلك عن طريق قياس طول من قاعدة ما يصل الى الرقم الإنقسامية الأكثر البعيدة بعد تلطيخ دابي. (A) أمثلة على الأشكال الإنقسامية التكاثري و (ب) الشخصيات الإنقسامية التكوينية. يتم استخدام أول أحد عشر سم من قاعدة ورقة على الجانب الآخر من منتصف الوريد لخفض عشرة قطاعات سنتيمتر واحد لقياس طول الخلية. توفر هذه القياسات الأساس لخلق الشخصية طول الخلية، والذي يعمل على تحديد طول ناضجة خلية (ل _حصيرة) وطول الخلايا وترك النسيج الإنشائي (ل _شعبة). ال لير ول _حصيرة لحساب معدل إنتاج خلايا (P)، بينما تستخدم ل _شعبة وL _مير لحساب عدد الخلايا في النسيج الإنشائي (N _مير). في المقابل، تستخدم P و N _مير لحساب متوسط معدل انقسام الخلايا (D)، الذي هو معكوس مدة دورة الخلية (T _ج). السهام من نفس اللون تشير المعلمات التي يتم استخدامها لحساب المعلمة التالية على هذه الأسهم. الحانات النطاق = 40 ميكرون. وتستخدم الأرقام الرومانية للإشارة إلى الإجراءات التجريبية المحددة موضح في البروتوكول. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

2. حصاد

1. في هذه المرحلة التنموية التي تهم (على سبيل المثال، في اليوم الثالث بعد ظهور)، واختيار خمسة على الأقل ص تمثيليlants من الدفعة التي لإجراء تحليل الحركية. نستمر في قياس بقية النباتات كما هو موضح في الخطوة 1.3 لتحديد طول ورقة النهائي.
2. قطع جزء من فوق الأرض من النبات. للحفاظ على جزء بارضي سليمة، وقطع في أقرب وقت ممكن إلى الجذور (الشكل 1ii).
3. بدءا من الأوراق الخارجية، وإزالة كافة يترك حتى ورقة من الاهتمام من قبل الفتح بلطف واحدا تلو الآخر. إذا لزم الأمر، وإزالة بضعة ملليمترات اضافية من القاعدة إلى فصل الأوراق. أيضا إزالة الأوراق عليا وصغيرة محاطة ورقة من مصلحة (الشكل 1iii).
4. قطع قطعة 3 سم، بدءا من القاعدة على جانب واحد من منتصف الوريد، وتخزينها في أنبوب 1.5 مل اختبار مليئة 3: 1 (ت: ت) الايثانول المطلق: محلول حمض الخليك (تنبيه: ارتداء القفازات) في 4 درجة مئوية لمدة 24 ساعة تصل إلى عدة أشهر (الشكل 1iv). وبعد أن تستخدم هذه الشريحة لتحديد طول النسيج الإنشائي.
5. منالجانب الآخر من الوريد، وقطع شريحة 11 سم من قاعدة (الشكل 1 ت) ووضعه في أنبوب 15 مل مليئة الايثانول المطلق في 4 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 6 ساعة لإزالة أصباغ (الشكل 1 السادس).
   ملاحظة: في وقت لاحق، استخدم فقط 10 سم الأولى لتحديد الشخصية طول الخلية (انظر مناقشة).
6. تجديد الايثانول المطلق لجولة أخرى من تنظيف عند 4 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 24 ساعة (الشكل 1vi).
7. وأخيرا، استبدل الايثانول المطلق مع حمض اللبنيك النقي (تنبيه: ارتداء القفازات) لتنظيف وتخزين عند 4 درجة مئوية لمدة 24 ساعة أو حتى استخدامها مرة أخرى (الشكل 1vi).

3. النسيج الإنشائي قياسات الطول

1. إعداد العازلة الشطف التي تحتوي على 50 ملي كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم)، 5 ملم ثنائي أمين الإيثيلين رباعي حمض الخل (EDTA، تنبيه: ارتداء قفازات) و 10 ملي تريس (hydroxymethyl)، aminomethane الهيدروكلوريك حمض (تريس، حمض الهيدروكلوريك، ودرجة الحموضة 7).
2. خذ قطعة 3 سم من القسم 2.4 وهكذاحزب العدالة والتنمية في المخزن المؤقت لمدة 20 دقيقة (الشكل 1vii).
3. في الوقت الذي تنتظر، استخدم عازلة الشطف لإعداد حل تلطيخ 4 "، 6 diamidino-2-phenylindole (دابي) من 1 ميكروغرام / مل، والحفاظ على الجليد وفي الظلام.
4. وصمة عار على النوى عن طريق وضع قطعة النسيج الإنشائي لمدة 2-5 دقيقة في حل تلطيخ دابي. العمل على الجليد وفي الظلام (الشكل 1vii).
5. تحقق من وجود إشارة مضان من تصاعد بسرعة الجزء المتعلق كوب المجهر وتغطية ذلك مع غطاء زجاجي. خلايا البشرة يجب أن تظهر مضان، في حين يجب على طبقات الخلايا الكامنة وراء ذلك.
6. إذا كان تلطيخ ليست كافية، ووضع شريحة مرة أخرى في حل تلطيخ دابي لبعض دقائق إضافية.
7. لوقف تلطيخ، تركيب شرائح في قطرة من الشطف عازلة على شريحة المجهر وغطاء مع غطاء زجاجي.
8. استخدام المجهر مجهزة للأشعة فوق البنفسجية ومضان في التكبير 20X، مما يسمح لرؤية حول 1000 epidermخلايا القاعدة في مرة واحدة. انتقل في جميع أنحاء القطاع والبحث عن الأرقام التكاثري الإنقسامية (الطورية، طور الصعود، الطور النهائي، والانقسام السيتوبلازمي)، ولكن تجنب انقسام الخلايا التكويني للتطوير الثغور (الشكل 1viii) ^9. تحديد حيث يقع الرقم الإنقسامية الأكثر البعيدة.
9. تحديد طول النسيج الإنشائي من خلال قياس المسافة بين قاعدة ورقة ومعظم البشرة البعيدة الرقم الإنقسامية. استخدام البرمجيات صورة تحليل (على سبيل المثال، يماغيج) لقياس طول كامل من إطار الصورة.
   1. حساب عدد من الإطارات التي تغطي طول النسيج الإنشائي الكامل (من قاعدة ورقة إلى الرقم الإنقسامية الأكثر البعيدة) ومضاعفة هذا الرقم طول إطار واحد للحصول على طول النسيج الإنشائي الكامل (الشكل 1ix).

4. خلية الملف طول

1. خذ القطعة التي يتم تخزينها في حامض اللبنيك (الخطوة 2.5) ووضعها بعناية على مقاعد البدلاء. قطع شرائح فيتها مشرط في 10 شرائح 1 سم كل (الشكل 1X).
2. تركيب شرائح ورقة المتعاقبة على شريحة المجهر في قطرة صغيرة من حمض اللبنيك. تأكد من أن تواجه باستمرار إما متجه نحو المحور أو مجافي المحور حتى الجانب. من حيث المبدأ، ليس هناك تفضيل لجانب معين.
3. استخدام المجهر مجهزة تدخل الفرق المقابل (DIC) البصريات لتحليل القطاعات، بدءا من قاعدة ورقة. قياس مع صورة برامج التحليل طول لا يقل عن 20 خلايا البشرة تكرار في ملفات المجاورة مباشرة إلى ملفات الثغور من أجل اختيار باستمرار نفس نوع من الخلايا.
   1. القيام بذلك في المواقف متباعدة بشكل متساو على طول كل من قطاعات (4 وظائف في القطاع تكفي)، وتأكد من أن أكتب موقف المقابلة لكل قياس في جميع أنحاء رقة (الشكل 1xi).
4. تحديد متوسط ​​طول خلية في كل ملم على طول محور ورقة باستخدام المحلية متعدد الحدود تجانس صrocedure، نفذت في R-النصي (الشكل 1xii، الملف التكميلي 1).
   ملاحظة: يوفر البرنامج النصي R سلسلة من البيانات مع زيادة تجانس. كمية من التنعيم المطلوبة هو إجراء تعسفي إلى حد ما، وينبغي من الناحية المثالية إزالة مجرد ضجيج المحلي، ولكن لا تؤثر على منحنى العام. تأكد من استخدام نفس الكمية من تمهيد لجميع العينات في غضون تجربة واحدة.
5. متوسط ​​طول خلية في كل موقف بين النباتات وحساب الخطأ المعياري لإنشاء ملف تعريف طول الخلية على طول محور ورقة.

5. حسابات الحركية المعلمات (انظر الملف التكميلي 2)

1. حساب لير عن طريق أخذ التغير في طول الورقة بين اثنين من النقاط الزمنية المتعاقبة (على سبيل المثال، 24 ساعة، كما في الخطوة 1.3) وتقسيمه من قبل الفاصل الزمني.
2. حساب طول منطقة نمو (L _{جي زد)} المقابلة لالقاصي موقف من القاعدة حيث تصل الخلايا 95٪ من م على ناضجةطول ليرة لبنانية على طول الشخصي خلية مملس.
   1. خذ على كل موقف على مملس الشخصي طول الخلية 95٪ من متوسط جميع أطوال الخلية التالية هذا الموقف (الشكل 2).
   2. مقارنة أطوال خلية مملس (الخطوة 4.4) مع احتساب طول الخلية 95٪ في كل موقف. بدءا من قاعدة ورقة، وتنتهي منطقة النمو في موقف حيث يساوي طول الخلية الفعلي 95٪ من أطوال الخلية التالية (الشكل 2، وانظر التكميلية البيانات 2).

الشكل 2: تحديد نهاية منطقة النمو النسيج الإنشائي: في الوضع المشار مع نجمة داود الحمراء، حجم الخلية الفعلي هو أصغر من 95٪ (الخط المنقط باللون الأحمر) من متوسط حجم الخلية من كل الخلايا التالية هذا الموقف (صلبة الأحمر خط). نهاية منطقة نمو (L _{جي زد؛} وأبان مع أبنجمة LUE) يقع فيها 95٪ (منقط الخط الأزرق) من متوسط ​​حجم الخلية من كل الخلايا التالية هذا الموقف (الخط الأزرق الصلبة) يساوي حجم الخلية الفعلي. منطقة تقسيم (D)، منطقة الاستطالة (E)، ومنطقة ناضجة (M). السهام متقطع تشير إلى التقارب بين حجم المحلي و 95٪ من متوسط الحجم على الجزء الأعلى من ورقة عند الانتقال من المواقف القاعدية إلى طرف ورقة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. حساب طول منطقة الاستطالة (L _ايل) على أنها الفرق بين طول منطقة نمو (L _{جي زد)} وحجم النسيج الإنشائي (L _مير. تحديدها في الخطوة 3).
4. حساب طول خلية ناضجة (ل _{حصيرة)،} ومتوسط طول الخلية في منطقة ناضجة.
5. تقسيم لير التي كتبها l _حصيرة للحصول علىمعدل إنتاج خلايا (P).
6. حساب عدد الخلايا في منطقة الاستطالة (N _ايل) بالفرق بين N _{جي زد} وN _مير. عدد الخلايا في النسيج الإنشائي (N _مير) يساوي العدد التراكمي للخلايا الموجودة في فترات المقابلة لالنسيج الإنشائي. عدد الخلايا في منطقة نمو (N _{جي زد)} يساوي العدد التراكمي للخلايا الموجودة في فترات المقابلة لمنطقة النمو.
7. حساب متوسط معدل انقسام الخلايا (D) كما P / N _مير. مدة دورة الخلية (T _ج) تساوي قانون الجنسية (2) / د.
8. حساب الوقت في منطقة الاستطالة (T _ايل) بقسمة N _شرم بواسطة P. الوقت في منطقة تقسيم يساوي سجل ₂ (N _مير) * T _ج. طول الخلايا وترك النسيج الإنشائي (ل _شعبة)يساوي طول خلية من التشكيل الجانبي طول الخلية مملس في نهاية النسيج الإنشائي.
9. حساب متوسط معدل التوسع الخلية (R _ايل) باستخدام الصيغة التالية: قانون الجنسية (ل _حصيرة) -ln (ل _شعبة)] / T _ايل.

النتائج

هنا، وتبين لنا المقارنة بين النباتات المروية جيدا (تحكم، و 54٪ المحتوى المائي للتربة، (SWC)) والنباتات تتعرض لظروف إجهاد الجفاف (الجفاف، و 34٪ SWC) من حيث النمو ورقة بها. وقد نمت جميع النباتات في غرفة النمو في ظل الظروف التي تسيطر عليها (16 ساعة يوم / ليلة 8 سا...

Discussion

تحليل الحركية الكاملة على أوراق الذرة يمكن تحديد الأساس الخلوي للنمو الأوراق ويسمح لتصميم استراتيجيات أخذ العينات فعالة. على الرغم من أن البروتوكول هو بسيط نسبيا، ينصح بعض الحذر في الخطوات الهامة التالية: (1) من المهم لفصل الأصغر سنا، ويترك المغلقة (خطوة 2.3) دون الإضر?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Pots	Any	Any	We use pots with the following measures, but can be different depending on the treatment/study: bottom diameter: 11 cm, opening diameter: 15 cm, height: 12 cm. We grow one maize plant per pot.
Planting substrate	Any	Any	We use potting medium (Jiffy, The Netherlands), but other substrates can be used, depending on treatment/study.
Ruler	Any	Any	An extension ruler that covers at least 1.5 meters is needed to measure the final leaf length of the plants.
Seeds	Any	NA	Seeds can be ordered from a breeder.
Scalpel	Any	Any	The scalpel is used during leaf harvesting to detach the leaf of interest from its surrounding leaves and right after harvesting to cut a proper sample for cell length and meristem length measurements.
15 mL falcon tubes	Any	Any	The 15 mL falcon tubes are used for storing samples used for cell length measurements during sample clearing with absolute ethanol and lactic acid.
Eppendorf tubes	Any	Any	The eppendorf tubes are used for storing samples used for meristem length measurements in ethanol:acetic acid 3:1 (v:v) solution.
Gloves	Any	Any	Latex gloves, which protect against corrosive reagents.
Acetic acid	Any	Any	CAUTION: Corrosive to metals, category 1 Skin corrosion, categories 1A,1B,1C Serious eye damage, category 1; Flammable liquids, categories 1,2,3
Absolute ethanol	Any	Any	CAUTION: Hazardous in case of skin contact (irritant), of eye contact (irritant), of inhalation. Slightly hazardous in case of skin contact (permeator), of ingestion
Lactic acid >98%	Any	Any	CAUTION: Corrosive to metals, category 1 Skin corrosion, categories 1A,1B,1C Serious eye damage, category 1
Sodium chloride (NaCl)	Any	Any
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)	Any	Any	CAUTION: Acute toxicity (oral, dermal, inhalation), category 4 Skin irritation, category 2 Eye irritation, category 2 Skin sensitisation, category 1 Specific Target Organ Toxicity – Single exposure, category 3
Tris(hydroxymethyl)aminomethane hydrochloride (Tris-HCl)	Any	Any	This material can be an irritant, contact with eyes and skin should be avoided. Inhalation of dust may be irritating to the respiratory tract.
4′,6-Diamidine-2′-phenylindole dihydrochloride (DAPI)	Any	Any	Cell permeable fluorescent minor groove-binding probe for DNA. Causes skin irritation. May cause an allergic skin reaction. May cause respiratory irritation.
Ice	Any	NA	The DAPI solution has to be kept on ice.
Fluorescent microscope	AxioScope A1, Axiocam ICm1 from Zeiss or other		Any fluorescent microscope can be used for determining meristem length.
Microscopic slide	Any	Any
Cover glass	Any	Any
Tweezers	Any	Any	Tweezers are needed for unfolding the rolled maize leaf right after harvesting in order to cut a proper sample for cell length and meristem length measurements.
Image-analysis software	Axiovision (Release 4.8) from Zeiss	NA	The software can be downloaded at: http://www.zeiss.com/microscopy/en_de/downloads/axiovision.html. Other softwares such as ImageJ (https://imagej.nih.gov/ij/) could be used as well.
Microscope equipped with DIC	AxioScope A1, Axiocam ICm1 from Zeiss or other		Any microscope, equipped with differential interference contrast (DIC) can be used to measure cell lengths.
R statistical analysis software	R Foundation for Statistical Computing	NA	Open source; Could be downloaded at https://www.r-project.org/
R script	NA	NA	We use the kernel smoothing function locpoly of the Kern Smooth package (Wand MP, Jones MC.  Kernel Smoothing: Chapman & Hall/CRC (1995)). The script is available for Mac and Windows upon inquiry with the corresponding author.