Wir bauen eine automatische Touch-Force-Maschine, um die Pflanzensignalmorphogenese zu beobachten. Die Roboterarme, die ich mit menschlichen Haarbürsten installiert habe, um sanfte Berührungskraft auf Pflanzen anzuwenden. Im Vergleich zur menschlichen Fingerberührung bietet die automatische Mensch-Haar-Touch-Maschine mehr Arbeitsersparnis, eine gleichmäßige Touchkraftbelastung.
Die für eine Kraftladung benötigte Zeit kann innerhalb weniger Minuten begrenzt werden. Im Vergleich zu einer mehrstündigen Fingerberührung und einer Wattestäbchenberührung kann die Robotermaschine die Forschung an der pflanzlichen Kaufverhalten weitgehend verbessern. Durch die Steigerung der Effizienz und der Population der behandelten Anlagen gehen wir davon aus, dass die automatische Touch-Maschine in vier signalierenden Mutantenundbäunern und den Handelsreaktionsstudien sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren angewendet wird.
Testen Sie zunächst die Keimrate jedes Genotyps, nachdem sie sieben Tage lang Samen auf einer 8%agar-Platte mit MS-Medium genährt hat. Nach der Keimrate, bereiten Samen vier- bis fünfmal mehr als die gewünschte Anzahl von Pflanzen produziert werden. Tauchen Sie Samen in kaltes Wasser in 1,5 Milliliter Kunststoffrohre und Decken mit Aluminiumfolie, um im Dunkeln zu halten.
Bei vier Grad Celsius für Samenimbibition aufbewahren. Fünf bis sieben Tage nach der Imbibition den geeigneten Boden für das Pflanzenwachstum auswählen. Vermeiden Sie große Klumpen und verwenden Sie eine Gabel, um sie homogen zu mischen.
Bereiten Sie 24 207 Milliliter Plastikbecher mit einem oberen Felgendurchmesser von 7,4 Zentimetern vor. Bohren Sie drei runde Löcher an der Unterseite der Becher für Bewässerungszwecke. Füllen Sie diese Plastikbecher mit gemischtem Boden.
Lassen Sie den Boden bis zu etwa einem Zentimeter höher als der Becherrand stapeln und verwenden Sie ein Lineal, um die Oberfläche des gestapelten Bodens sanft abzuflachen. 24 Tassen in eine Kunststoffschale geben. Stellen Sie die Lichtintensität der Wachstumskammer zwischen 180 und 240 Mikroeinsteins pro Sekunde pro Quadratmeter ein, was höher ist als die photosynthetische aktive Strahlung für ein schnelles Wachstum der Pflanzen.
Stellen Sie den Lichtzustand auf 24 Stunden konstant ein. Stellen Sie die Temperatur der Wachstumskammer auf 23,5 plus oder minus 1,5 Grad Celsius und eine Luftfeuchtigkeit zwischen 35 und 45 % ein, fügen Sie 2,5 Liter Wasser in jedes Tablett. Lassen Sie den Boden das Wasser aus den Löchern am Boden der Becher absorbieren und warten, bis die Oberfläche des Bodens auf den Becherrandspiegel fällt.
Zwei Stunden später säen Sie drei bis vier Samen zu einem einzigen Fleck und vier gleichmäßig verteilte Stellen innerhalb einer Tasse. Legen Sie eine transparente Kunststoffabdeckung über jedes Tablett und lassen Sie die Samen für eine Woche keimen. Entfernen Sie dann die Abdeckung und lassen Sie sämlinge für eine weitere Woche wachsen.
Pflanzen mit 1,5 LiterWasser jeden zweiten Tag nach dem Keimen der Samen bewässern. Neun bis 10 Tage nach der Aussaat des Samens zusätzliche Triebe durch Ausdünnung entfernen. Verwenden Sie eine kleine Schere, um die Rutschen zu schneiden und vermeiden Sie, die gesamte Pflanze direkt aus dem Boden zu ziehen.
Drei bis vier Pflanzenindividuen ähnlicher Größe in jeder Tasse. Um Touch-Haarbürsten auf die Roboterarme zu installieren, verwenden Sie zuerst Kleber, um eine Schicht menschlichen Haares gleichmäßig auf einem 330 Millimeter langen Stahllineal zu fixieren. Die Länge des Haares beträgt 126 Millimeter.
Mit zwei Metallklemmen, befestigen Sie diese Stahllineale auf den Roboterarmen. Legen Sie im Bedienfeld die Höhe der Maschinenarme entlang der vertikalen Dimension fest, indem Sie Jog F plus drücken, um sie anzuheben, und Jog R minus, um die Roboterarme und Bürsten zu senken. Halten Sie die Spitze der Haarbürsten 5 Zentimeter niedriger als die Tassenfelge.
Drücken Sie die Inc F plus oder R minus, um die Maschine ein bis zwei Zyklen vorzulaufen, um sicherzustellen, dass alle Pflanzenpersonen berührt werden. Verwenden Sie vor dem offiziellen Experiment eine elektronische Waage, um die Berührungskraft zu messen. Passen Sie die Höhe der Maschinenarme an, um die Berührungskraft zwischen ein bis zwei Millinewton nzutellzu halten.
Legen Sie als Nächstes die Startposition der Maschinenarme entlang der horizontalen Bemaßung manuell fest. Lassen Sie die Haarbürsten am Rand jedes Tabletts hängen. Drücken Sie Jog F plus oder Jog R minus, um den Maschinenarm nach und nach horizontal zu bewegen, um sicherzustellen, dass vor Beginn des berührenden Experiments keine Pflanze berührt wird.
Stellen Sie die Reisestrecke der Haarbürste in der horizontalen Dimension auf 365 Millimeter ein, indem Sie die Reisetaste drücken. Drücken Sie Inc F plus oder R minus, um die Maschinenarme zu bewegen, um eine volle Fahrstrecke zu erhalten und sicherzustellen, dass alle behandelten Pflanzen berührt werden. Drücken Sie dann die Auto-Geschwindigkeitstaste, um die Bewegungsgeschwindigkeit entlang der x-Achse der Maschinenarme auf 5000 Millimeter pro Minute einzustellen.
Drücken Sie die Tastentaste für den kleinen Zyklus, um die Touch-Zeit auf 20 Versuche einzustellen, was 40 Berührungen pro Runde entspricht. Stellen Sie das Wiederholungsintervall der Touch-Runde auf 480 Minuten pro Tag ein, indem Sie die Hauptzeittaste drücken, die es Haarbürsten ermöglicht, Pflanzen für drei Runden pro Tag mit einer Intervallzeit von acht Stunden zu berühren. Die Maschine startet automatisch eine neue Touch-Runde, wenn sich der Countdown auf Null dreht.
Stellen Sie den Hauptzyklus auf 12 Versuche ein, damit die Maschine Anlagen für 12 Runden innerhalb von vier Tagen berühren kann. Drücken Sie die Starttaste, um das voreingestellte Programm zu initiieren. Passen Sie die Bürsten und Haarspitzen während der gesamten Berührungszeit jeden Tag auf die gleiche Höhe an und kalibrieren Sie sie.
Um den Bolzentag jeder Pflanze in einem berührenden Experiment zu verfolgen, beobachten Sie jeden Tag den ersten blütenblühenden Stamm jeder Pflanze. Messen Sie die Länge und erfassen Sie die Dauer des Wachstums, wenn es einen Zentimeter erreicht, was bedeutet, dass es von der vegetativen Phase in die Fortpflanzungsphase übergegangen ist. Das Maß für Rosettenradius, fotografieren Sie das ganze Tablett von oben.
Verwenden Sie eine Bildverarbeitungssoftware, um den Abstand vom Rosettenzentrum zur Spitze des längsten Blattes mit dem Becherrand als Lineal zu messen. Um die Rosettefläche zu messen, entfernen Sie zuerst den Blütenstand, ohne den Rest der Rosettenorgane zu beeinträchtigen. Machen Sie Fotos von der Spitze jeder Pflanze zusammen mit einem Maßstab Lineal in der Nähe platziert.
Messen Sie in der Bildverarbeitungssoftware die horizontale zweidimensionale Oberfläche der Rosettenblätter. In diesem Experiment wurde Baumwolle Tupfer manuelle Berührung Behandlung mit maschinell betriebenen Haar-Touch-Behandlung auf Wild-Typ-Steuerung Columbia Null Pflanzen verglichen. Die Verschraubung verzögerte sich 1,7 Tage nach der kontinuierlichen Wattestäbchen-Berührungsbehandlung.
Ebenso wurde bei der maschinell angetriebenen Haarberührung eine verzögerte Verschraubung beobachtet. Die univariate Cox Hazards Analyse zeigt, dass das Verschraubungsrisiko von Pflanzen in der Berührungsgruppe 31% bzw. 52% im Vergleich zu Pflanzen in der Kontrollgruppe beträgt. Diese Verschraubungsverzögerung wurde jedoch bei tDNA-Insertionsmutanten, NKK eins und NKK zwei nicht beobachtet.
Das univariate Cox Proportional Hazards Modell zeigt nur Wildtyp Columbia Zero zeigte einen signifikanten Unterschied zwischen Kontroll- und Berührungspflanzen mit einem geschätzten HR von 41. Bei morphologischen Veränderungen zeigte die Wildpflanze Columbia Zero nach drei Tagen konstanter und sich wiederholender maschinell gesteuerter Haarberührung deutlich einen deutlich kleineren Rosettenradius und eine kürzere Blattlänge. Die projizierte Rosettefläche wurde nach 13 Tagen Berührung von 20 auf 16 Quadratzentimeter verändert.
Um sicherzustellen, dass die Berührungskraftbelastung nicht zur Verwundung führt, muss die entsprechende Berührungskraft sorgfältig eingestellt werden. Eine Reihe von richtigen Wachstumsbedingungen sind erforderlich, um eine geeignete Arabidopsis-Anlage für Touch-Response-Assay zu produzieren. Zum Beispiel werden 24 Stunden Lichtintensität zwischen 180 und 240 Mikroeinstein pro Quadratmeter pro Sekunde benötigt, um die Signalmorphogenese zu beobachten.
Um sich auf die anderen Formen der mechanischen Kraftbelastung auszudehnen, kann die Maschine auch mit Wassersprühdüse oder Windgebläsen modifiziert werden, um Regen- bzw. Windeffekte in der Zukunft nachzuahmen.
