Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

В данной статье мы расскажем о современном инструменте, предназначенном для мониторинга биосинтеза хлорофилла на ранних стадиях деэтиолирования проростков арабидопсиса . Новая методология обеспечивает неинвазивную флуоресцентную визуализацию хлорофилла в режиме реального времени с высоким пространственным и временным разрешением.

Аннотация

Биосинтез хлорофилла является отличительной чертой деэтиолирования, одного из самых драматических этапов жизненного цикла растений. Строго контролируемый и высокодинамичный процесс биосинтеза хлорофилла запускается во время перехода от темноты к свету у цветковых растений. В тот момент, когда этиолированные проростки подвергаются воздействию первых следов солнечного света, быстрое (с точностью до секунд) превращение протохлорофиллида в хлорофиллид опосредовано уникальными светопринимающими белковыми комплексами, приводящими через последующие метаболические этапы к выработке полнофункционального хлорофилла. Стандартные методики анализа содержания хлорофилла включают выделение пигмента из обособленных тканей растений, что не применимо для изучения таких быстрых процессов. Для исследования кинетики хлорофилла in vivo с высокой точностью и пространственно-временным разрешением в первые часы после световой деэтиолляции были разработаны прибор и протокол. Здесь мы представляем подробную процедуру, предназначенную для статистически надежного количественного определения хлорофилла на ранних стадиях деэтиолирования арабидопсиса .

Введение

Деэтиолирование представляет собой наиболее драматичную фазу жизненного цикла растений, характеризующуюся рядом морфологических изменений и полной перестройкой метаболизма растений (от гетеро- до автотропного)1. Биосинтез хлорофилла является отличительной чертой светоиндуцированной деэтиолляции в растениях и очень динамичным процессом. Образование хлорофилла из темного предшественника протохлорофиллида должно быть тесно скоординировано, чтобы избежать повреждений из-за реакционноспособных побочных продуктов2. Восстановление протохлорофиллида до хлорофиллида катализируется светозависимыми протохлорофиллидоксидоредуктазами....

протокол

1. Подготовка среды

  1. Приготовьте питательную среду, смешав 0,75 г желирующего агента с 50 мл стерильной деионизированной воды в стеклянной бутылке для достижения концентрации 1,5% (по массе) для одной чашки Петри (120 x 120 x 17 мм). Аккуратно встряхните смесь, а затем нагрейте ее в микроволновой печи до закипания, чтобы растворился желирующий агент (раствор станет прозрачным).
  2. Дайте среде остыть до 58-60 °C, прежде чем переходить к следующим шагам. Все последующие этапы должны выполняться в стерильных условиях в ламинарном колпаке, чтобы предотвратить загрязнение.
  3. Используйте планшеты Петри со светонепроницаемыми краями, ....

Результаты

Типичный результат, полученный по вновь разработанной методике на 4-дневных деэтиолированных сеянцах арабидопсиса дикого типа (WT), экотипа Колумбия-0 (Col-0), показан на рисунке 3. В контрольных условиях (среда МС с добавлением ДМСО) кривая биосинтеза хлорофилла начинае.......

Обсуждение

Критические шаги протокола и устранение неполадок - нет света и берегите маску
Как подчеркивается непосредственно в приведенном выше описании протокола, критически важное значение имеет избегание даже следовых количеств света как во время культивирования этиолированных р.......

Раскрытие информации

З.Б. и К.. являются сотрудниками PSI, а Мартин Тртилек является генеральным директором и владельцем компании PSI, производящей iReenCAM. Все эти авторы принимали участие в разработке инструмента, описанного выше7.

Благодарности

Эта работа была поддержана Европейским фондом регионального развития-проектом SINGING PLANT (No. CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_026/0008446). Этот проект получил финансирование в рамках проекта MSCA4Ukraine (ID 1233580), который финансируется Европейским Союзом. Выражаем благодарность Ленке Сочурковой за графическое оформление рисунка 1.

....

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
6-benzylaminopurineDuchefa BiochemieB0904.0001
Aluminum foilMerckZ691577
Arabidopsis thaliana Col-0 seedsNASC collectionN1092
Cultivation chamberPSIcustom made
DimethilsulfoxidThermo Fisher Scientific042780.AK
Eppendorf single-channeled, variable (100-1000 μL)MerckEP3123000063
GelriteDuchefa BiochemieG1101
iReenCAM devicePSIcustom made/prototype
Laboratory bottles, with caps (Duran), 100mLMerckZ305170-10EA
Laminar-flow boxUniGreenSchemeITEM-31156
Linerless Rubber Splicing Tape, 19 mm width, black, Scotch3M Science. Applied to Life7000006085
Microcentrifuge tube, 2 mL with lid, PPT, BRANDMerckBR780546-500EA
Micropore tape3M Science. Applied to Life7100225115
Osram lumilux green l18w/66Ovalamp200008833
Petri plates - Greiner dishes, square, 120 x 120 x17mm, ventedMerckZ617679-240EA
Pipet tips, 1000 μL, AxygenMerckAXYT1000B
The Plant Screen Data Analyzer softwarePSIdelivered as a part of the iReenCAM

Ссылки

  1. Arsovski, A. A., Galstyan, A., Guseman, J. M., Nemhauser, J. L. Photomorphogenesis. Arabidopsis Book. 10, e0147 (2012).
  2. Reinbothe, S., Reinbothe, C., Apel, K., Lebedev, N. Evolution of chlorophyll biosynthesis--the challenge to survive photooxidation.....

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

203

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены