Nous sommes reconnaissants à Sabin Russell pour aide à l&#39;édition. Ce travail faisait partie de l&#39;Institut mixte bioénergie DOE (http://www.jbei.org) soutenue par le Département américain de l&#39;énergie, Bureau de la science, Bureau de la recherche biologique et l&#39;environnement, par le biais du contrat DE-AC02-05CH11231 entre Lawrence Berkeley National Laboratory et l&#39;US Department of Energy.

<ol>
	<li>Boerjan, W., Ralph, J., Baucher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignin+biosynthesis.">Lignin biosynthesis.</a> Annual review of plant biology. 54, 519-546 (2003).</li><li>Vanholme, R., Demedts, B., Morreel, K., Ralph, J., Boerjan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignin+biosynthesis+and+structure.">Lignin biosynthesis and structure.</a> Plant physiology. 153, 895-905 (2010).</li><li>Humphreys, J. M., Chapple, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rewriting+the+lignin+roadmap.">Rewriting the lignin roadmap.</a> Current opinion in plant biology. 5, 224-229 (2002).</li><li>Adler, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lignin+chemistry&#8212;past,+present+and+future.">Lignin chemistry&#8212;past, present and future.</a> Wood Sci. Technol. 11, 169-218 (1977).</li><li>Brien, T. P., Feder, N., McCully, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polychromatic+Staining+of+Plant+Cell+Walls+by+Toluidine+Blue.">Polychromatic Staining of Plant Cell Walls by Toluidine Blue.</a> 59, 368-373 (1964).</li><li>Mori, B., Bellani, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+staining+for+cellulosic+and+modified+plant+cell+walls.">Differential staining for cellulosic and modified plant cell walls.</a> Biotechnic &amp; histochemistry: official publication of the Biological Stain Commission. 71, 71-72 (1996).</li><li>Maeda, H., Ishida, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specificity+of+binding+of+hexopyranosyl+polysaccharides+with+fluorescent+brightener.">Specificity of binding of hexopyranosyl polysaccharides with fluorescent brightener.</a> Journal of biochemistry. 62, 276-278 (1967).</li><li>Wood, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Specificity+in+the+interaction+of+direct+dyes+with+polysaccharides.">Specificity in the interaction of direct dyes with polysaccharides.</a> Carbohydrate Research. 85, 271-287 (1980).</li><li>Hughes, J., McCully, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+an+optical+brightener+in+the+study+of+plant+structure.">The use of an optical brightener in the study of plant structure.</a> Stain technology. 50, 319-329 (1975).</li><li>Verbelen, J. P., Kerstens, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarization+confocal+microscopy+and+congo+red+fluorescence:+a+simple+and+rapid+method+to+determine+the+mean+cellulose+fibril+orientation+in+plants.">Polarization confocal microscopy and congo red fluorescence: a simple and rapid method to determine the mean cellulose fibril orientation in plants.</a> Journal of microscopy. 198, 101-107 (2000).</li><li>Anderson, C. T., Carroll, A., Akhmetova, L., Somerville, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+imaging+of+cellulose+reorientation+during+cell+wall+expansion+in+Arabidopsis+roots.">Real-time imaging of cellulose reorientation during cell wall expansion in Arabidopsis roots.</a> Plant physiology. 152, 787-796 (2010).</li><li>Liljegren, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phloroglucinol+Stain+for+Lignin.">Phloroglucinol Stain for Lignin.</a> Cold Spring Harbor Protocols. , (2010).</li><li>Nakano, J., Meshitsuka, G., lin, S., Dence, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Detection of Lignin Methods in Lignin Chemistry. , (1992).</li><li>Sibout, R., 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=CINNAMYL+ALCOHOL+DEHYDROGENASE-C+and+-D+are+the+primary+genes+involved+in+lignin+biosynthesis+in+the+floral+stem+of+Arabidopsis.">CINNAMYL ALCOHOL DEHYDROGENASE-C and -D are the primary genes involved in lignin biosynthesis in the floral stem of Arabidopsis.</a> The Plant cell. 17, 2059-2076 (2005).</li><li>Teather, R. M., Wood, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Congo+red-polysaccharide+interactions+in+enumeration+and+characterization+of+cellulolytic+bacteria+from+the+bovine+rumen.">Use of Congo red-polysaccharide interactions in enumeration and characterization of cellulolytic bacteria from the bovine rumen.</a> Applied and environmental microbiology. 43, 777-780 (1982).</li><li>Yeung, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+beginner's+guide+to+the+study+of+plant+structure.">A beginner's guide to the study of plant structure.</a> Proceedings of the 19th Workshop/Conference of the Association for Biology Laboratory Education (ABLE. 19, 365-36 (1998).</li><li>Turner, S. R., Somerville, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collapsed+xylem+phenotype+of+Arabidopsis+identifies+mutants+deficient+in+cellulose+deposition+in+the+secondary+cell+wall).">Collapsed xylem phenotype of Arabidopsis identifies mutants deficient in cellulose deposition in the secondary cell wall).</a> The Plant Cell Online. 9, 689-701 (1997).</li><li>Iiyama, K., Pant, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanism+of+the+M&#228;ule+colour+reaction.+Introduction+of+methylated+syringyl+nuclei+into+softwood+lignin.">The mechanism of the M&#228;ule colour reaction. Introduction of methylated syringyl nuclei into softwood lignin.</a> Wood Sci. Technol. 22, 167-175 (1988).</li><li>Yang, F., 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=Engineering+secondary+cell+wall+deposition+in+plants.">Engineering secondary cell wall deposition in plants.</a> Plant biotechnology journal. 11, 325-335 (2013).</li><li>Zhong, R., Ripperger, A., Ye, Z. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ectopic+deposition+of+lignin+in+the+pith+of+stems+of+two+Arabidopsis+mutants.">Ectopic deposition of lignin in the pith of stems of two Arabidopsis mutants.</a> Plant physiology. 123, 59-70 (2000).</li><li>Chapple, C. C., Vogt, T., Ellis, B. E., Somerville, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Arabidopsis+mutant+defective+in+the+general+phenylpropanoid+pathway.">An Arabidopsis mutant defective in the general phenylpropanoid pathway.</a> The Plant cell. 4, 1413-1424 (1992).</li><li>Fagard, 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=PROCUSTE1+Encodes+a+Cellulose+Synthase+Required+for+Normal+Cell+Elongation+Specifically+in+Roots+and+Dark-Grown+Hypocotyls+of+Arabidopsis.">PROCUSTE1 Encodes a Cellulose Synthase Required for Normal Cell Elongation Specifically in Roots and Dark-Grown Hypocotyls of Arabidopsis.</a> The Plant Cell Online. 12, 2409-2423 (2000).</li></ol>

The authors have no financial conflicts to disclose.

Sections de la tige A. thaliana sont largement utilisés pour étudier l&#39;organisation des cellules dans la paroi de la cellule secondaire et pour examiner les différences entre qualitativement type sauvage et des plantes transgéniques. Les techniques couramment utilisées pour sectionner les spécimens sont coupe de main directe; ou lorsque les spécimens sont intégrés dans agarose ou fixateur, la coupe peut être fait avec un vibratome ou microtome. A la différence de la découpe de la main, les deux ...

La paroi de cellule végétale est titulaire d&#39;une pléthore d&#39;informations à l&#39;intérieur de ses divers composants: la lignine, la cellulose, les hémicelluloses (xylane, glucuronoxylane, xyloglucane, arabinoxylane, glucane de liaison mixte, ou glucomannane), et de la pectine. Techniques histologiques fournissent des repères visuels importants dans l&#39;étude des différences dans les parois secondaires au niveau organisationnel et cellulaires. Diverses techniques histologiques ont été développés et peuvent être trouvés dans la littérature, mais ces techniques peuvent être difficiles et fastidieux pour les débutants car protocoles très détaillés avec des instructions visuelles simples sont rarement, voire jamais disponible. Le but de cette étude est de fournir des lignes directrices simples pour les techniques de coloration histologique pour obtenir des images de haute qualité. Sectionner le tissu de la tige est la première étape dans la visualisation des parois cellulaires et des formes cellulaires. Bien que les sections coupées à la main sont peu coûteux et prennent moins de temps pour se préparer, l&#39;utilisation d&#39;un vibratome offre cohérence etdonne des images de haute qualité. L&#39;utilisation d&#39;un vibratome permet de produire des données de meilleure qualité en générant même des sections avec la même épaisseur, ce qui permet de produire des images nettes et réduit de manière significative le risque de produire des différences entre les échantillons inexactes qui serait tout simplement causés par une mauvaise préparation de l&#39;échantillon. Utilisation de résines pour fixer les échantillons frais peut être un défi pour les débutants et peut-être encore temps, même pour des experts quand une analyse qui doit être fait rapidement. En outre, il devient impossible de mesurer une quelconque activité biologique de l&#39;échantillon lorsqu&#39;il a été noyé dans une résine. Une technique simple qui utilise un moule d&#39;agarose et fait maison est utile pour l&#39;enrobage tissus de la tige, et elle peut également être utilisée dans d&#39;autres applications nécessitant une dissection des tissus mous. Par rapport aux échantillons enrobage dans de la résine, ce procédé présente l&#39;avantage de conserver les tissus vivants et de réduire la manipulation de l&#39;échantillon. Sectionnement des tissus par un vibratome est très précis et génère homogenUO sections, qui, en fonction de l&#39;objectif de l&#39;étude, peuvent ensuite être utilisés avec plusieurs techniques de coloration différents. Les méthodes les plus simples pour visualiser la lignine et d&#39;autres composés aromatiques emploient les rayons ultraviolets (UV). Excitation des molécules aromatiques à base de lumière UV est une technique ancienne, mais il est encore l&#39;un des plus rapides des approches pour la visualisation de la lignine. Cependant, la visualisation UV n&#39;est effectivement pas idéal pour la détection de la lignine parce que la lumière UV va exciter d&#39;autres composés aromatiques. La lignine est composé principalement de trois blocs de construction, les monolignols (alcools hydroxycinnamyl: alcool coniférylique, alcool sinapylique, et de l&#39;alcool p-coumaryl) 1-3. Phloroglucinol tache peut fournir des indices à la mesure de cinnamaldéhydes présents dans le xylème, de fibres et de tissus de la trachée 4. Phloroglucinol est un bon indicateur de cinnamaldéhydes générales et peut différencier entre cinnamaldéhydes et d&#39;autres composés aromatiques. Les monomères d&#39;alcool sinapylique peuvent être détectéset différenciées par l&#39;utilisation de Mäule taches. le bleu de toluidine O est un colorant polychromatique et a la capacité de colorer les différents éléments de la paroi cellulaire dans des couleurs différentes donc 5,6. La principale utilisation de bleu de toluidine O est de détecter la pectine et de la lignine 5,6. L&#39;avantage d&#39;utiliser le bleu de toluidine O, c&#39;est que de nombreux éléments de la paroi cellulaire peuvent être visualisés en une seule étape. Les deux calcofluor blanc et rouge Congo sont faciles à travailler et peuvent être utilisés pour visualiser la cellulose. Calcofluor taches blanches cellulose, callose, et d&#39;autres β-glucanes non-substitués ou substitués faiblement 6-9, tandis que le congo taches rouges directement à β-(1 → 4)-glucanes et notamment de cellulose 10,11. Le but de cette étude est de fournir des lignes directrices simples pour l&#39;utilisation des techniques de coloration ci-dessus pour obtenir des images de haute qualité à partir de A. thaliana tiges.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#160;Agarose</td>
			<td>EMD</td>
			<td>MERC2125</td>
			<td>CAS Number: 9012-36-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phloroglucinol</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P 3502</td>
			<td>1,3,5-trihydroxybenzene [CAS Number: 108-73-6]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric Acid</td>
			<td>EMD</td>
			<td>HX0603-75</td>
			<td>CAS Number: 7647-01-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonium hydroxide</td>
			<td>EMD</td>
			<td>AX1303-6</td>
			<td>CAS Number: 1336-21-6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toulidine Blue O</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>T3260</td>
			<td>Blutene chloride, Tolonium Chloride [CAS Number 92-31-9]&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium permanganate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>223468</td>
			<td>CAS Number 7722-64-7&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 190 proof</td>
			<td>KOPTEC</td>
			<td>V1401</td>
			<td>CAS Number: 64-17-5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Congo Red</td>
			<td>Sigma&#160;</td>
			<td>C6277</td>
			<td>Disodium 3,3&#39;-[[1,1&#39;-biphenyl]-4,4&#39;-diylbis(azo)]bis(4-aminonaphthalene 1-sulphonate) [CAS Number 573-58-0 ]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent Brightener 28/ Calcofluor White Stain</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F3543&#160;</td>
			<td>4,4&#39;-Bis[4-[bis(2-hydroxyethyl)amino]-6-anilino-1,3,5-triazin-2-yl]amino]stilbene-2,2&#39;-disulphonic acid [CAS Number 4404-43-7]&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibratome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>Leica Vibrating blade microtome VT1000S</td>
			<td>http://www.leicabiosystems.com/products/sectioning/vibrating-blade-microtomes/details/product/leica-vt1000-s/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Razor</td>
			<td>American Safety razor company</td>
			<td>Item # 60-0139-0000&#160;</td>
			<td>Stainless Steel Double Edge Blade (Personna Super)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw Cap Microcentrifuge Tubes (2ml)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>16466-044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge Tubes (0.6ml)</td>
			<td>Axygen Scientific</td>
			<td>MCT-060-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mitt</td>
			<td>Bel-Art</td>
			<td>380000000</td>
			<td>SCIENCEWARE&#160; Hot Hand Protector Mitt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue adhesive&#160;</td>
			<td>Ted Pella Inc</td>
			<td>10033</td>
			<td>Store at 4&#176;C or 20&#176;C for 3 months or longer&#160; storage&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave</td>
			<td>Panasonic</td>
			<td>NN-SD762S</td>
			<td>PELCO Pro CA 44 Instant tissue adhesive&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera with CCD chip with no mechanical shutter&#160;</td>
			<td>Hamamatsu</td>
			<td>C4742-95</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High speed color camera&#160;&#160;&#160;</td>
			<td>QImaging</td>
			<td>MicroPublisher 5.0 RTV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera software&#160;</td>
			<td>&#160;Molecular Devices</td>
			<td>MetaMorph version 7.7.0.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imagining anaylsis&#160;</td>
			<td>Adobe&#160;</td>
			<td>Photoshop CS4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Cover Glasses, Square, No.1</td>
			<td>VWR</td>
			<td>48366-067</td>
			<td>22 x 22 mm (7/8 x 7/8&#34;)-Cover glasses are corrosion-resistant and uniformly thick and flat. No. 1 thickness is 0.13 to 0.17mm.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Frosted Micro Slides, 1mm</td>
			<td>VWR</td>
			<td>48312-003</td>
			<td>75 x 25 mm- 1mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TX2 Filter cube</td>
			<td>Leica</td>
			<td>11513851/11513885</td>
			<td>Filter used for Congo red analysis with a band-pass of 560/40.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Parafilm M</td>
			<td>Alcan packaging</td>
			<td>BRNDPM998</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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.

Tige inclusion et la coupe: L&#39;utilisation du moule en matière plastique à incorporer le fait maison tiges dans 7% d&#39;agarose révélée être rapide et facile (figure 1). Les deux parties (A et B; figure 1) du système de flacon intégré le rendent simple pour libérer facilement la tige intégré dans agarose comme l&#39;agarose ne colle pas aux parties des flacons qui sont inertes, maintenir le système propre. Les flacons peuvent être réutilisés plusieurs fois pen...

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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.

La coloration histochimique de l&#39;<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt; Cellule secondaire Elements mur

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

histochemical-staining-arabidopsis-thaliana-secondary-cell-wall

Research

JoVE Journal

Biology

Histochemical Staining of Arabidopsis thaliana Secondary Cell Wall Elements

40.0K vues.  Joint Bioenergy Institute. 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.