Name: in vitro ovule cultivation for live-cell imaging of zygote polarization and embryo patterning in arabidopsis thaliana
Uploaded: 2017-09-11T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Ovule Cultivation for Live-cell Imaging of Zygote Polarization and Embryo Patterning in Arabidopsis thaliana at JoVE.com

Микроскопии в этой работе была проведена в Институт трансформативных био-молекул (WPI-ITbM) из Университета Нагоя и поддерживается сеть науки Японии расширенный завод. Эта работа была поддержана грантов от Японии науки и техники Агентство (ERATO проект т.г. и м.ю.) и от японского общества для содействия развитию науки: целевые субсидии для проведения научных исследований в инновационных областях (Nos. JP24113514, JP26113710, JP15H05962 и JP15H05955 м.ю., и Nos. JP16H06465, JP16H06464 и JP16K21727 для T.H), субсидий для молодых ученых (B, Н.у.к. JP24770045 и JP26840093 для м.ю.) и субсидий для сложных поисковых исследований (No. JP16K14753 для м.ю.).

1. Подготовка In Vitro яйцеклетку культуры среднего <ol><li>сделать жидкой среды в лабораторных условиях культуры яйцеклетку (&#34; N5T среднего &#34;) содержащий 1 x Nitsch базальной соляной смеси, 5% (w/v) Трегалоза дигидрат, 0,05 % (w/v) 2-(N-Морфолино) ethanesulfonic кислота (МЧС)-Кох (рH 5,8) и 1 x Gamborg &#39; раство?...

<ol>
	<li>Natesh, S., Rau, M. A., Johri, B. 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> Embryology of Angiosperms. , 377-443 (1984).</li><li>Kranz, E., Lorz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+fertilisation+of+maize+by+single+egg+and+sperm+cell+protoplast+fusion+mediated+by+high+calcium+and+high+pH.">In vitro fertilisation of maize by single egg and sperm cell protoplast fusion mediated by high calcium and high pH.</a> Zygote. 2 (2), 125-128 (1994).</li><li>Uchiumi, T., Uemura, I., Okamoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+an+in+vitro+fertilization+system+in+rice+(Oryza+sativa+L.).">Establishment of an in vitro fertilization system in rice (Oryza sativa L.).</a> Planta. 226 (3), 581-589 (2007).</li><li>Sun, M. X., Moscatelli, A., Yang, H. Y., Cresti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+double+fertilization+in+Nicotiana+tabacum+(L.):+the+role+of+cell+volume+in+cell+fusion.">In vitro double fertilization in Nicotiana tabacum (L.): the role of cell volume in cell fusion.</a> Sex Plant Rep. 13 (4), 225-229 (2001).</li><li>Tian, H. Q., Yuan, T., Russell, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+double+fertilization+and+the+cell+cycle+in+male+and+female+gametes+of+tobacco.">Relationship between double fertilization and the cell cycle in male and female gametes of tobacco.</a> Sex Plant Rep. 17 (5), 243-252 (2004).</li><li>Costa, L. 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=Central+cell-derived+peptides+regulate+early+embryo+patterning+in+flowering+plants.">Central cell-derived peptides regulate early embryo patterning in flowering plants.</a> Science. 344 (6180), 168-172 (2014).</li><li>Sauer, M., Friml, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+culture+of+Arabidopsis+embryos+within+their+ovules.">In vitro culture of Arabidopsis embryos within their ovules.</a> Plant J. 40 (5), 835-843 (2004).</li><li>Gooh, K., 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=Live-cell+imaging+and+optical+manipulation+of+Arabidopsis+early+embryogenesis.">Live-cell imaging and optical manipulation of Arabidopsis early embryogenesis.</a> Dev Cell. 34 (2), 242-251 (2015).</li><li>Park, J., Kurihara, D., Higashiyama, T., Arata, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+microcage+arrays+to+fix+plant+ovules+for+long-term+live+imaging+and+observation.">Fabrication of microcage arrays to fix plant ovules for long-term live imaging and observation.</a> Sens Act B-Chem. 191, 178-185 (2014).</li><li>Kimata, Y., 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=Cytoskeleton+dynamics+control+the+first+asymmetric+cell+division+in+Arabidopsis+zygote.">Cytoskeleton dynamics control the first asymmetric cell division in Arabidopsis zygote.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (49), 14157-14162 (2016).</li><li>Nambo, 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=Combination+of+Synthetic+Chemistry+and+Live-Cell+Imaging+Identified+a+Rapid+Cell+Division+Inhibitor+in+Tobacco+and+Arabidopsis+thaliana.">Combination of Synthetic Chemistry and Live-Cell Imaging Identified a Rapid Cell Division Inhibitor in Tobacco and Arabidopsis thaliana.</a> Plant Cell Physiol. 57 (11), 2255-2268 (2016).</li><li>Mizuta, Y., Kurihara, D., Higashiyama, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-photon+imaging+with+longer+wavelength+excitation+in+intact+Arabidopsis+tissues.">Two-photon imaging with longer wavelength excitation in intact Arabidopsis tissues.</a> Protoplasma. 252 (5), 1231-1240 (2015).</li></ol>

Эта рукопись представляет простой в vitro яйцеклетку культивирования протокол, который является эффективным для использования в живой клетки изображений развивающихся зигот и эмбрионов.
Дизайн PDMS устройства может потребоваться оптимизация согласно на стадии эмбри?...

Основной план организм развивается из одноклеточная зигота. В большинстве цветковых растений zygotic Отдел создает апикальной и базально-клеточный, развиться в корень, соответственно1и стрелять. Таким образом важно понять, как завод тела образуется во время эмбриогенеза, но не было эффективным инструментом непосредственно наблюдать динамику жизни зигот и эмбрионов, потому, что они развиваются в глубине цветка. В нескольких видов растения, например кукурузы и риса метод оплодотворение в пробирке был установленным2,3. В этом методе изолированные сперматозоиды и яйцеклетки сплавлены электрически или химически, и созданный клетки могут развиться в плодородной завод. Однако в нелигнифицированного растений, существует не в пробирке оплодотворение метод, который может производить надлежащее эмбрионов, предположительно из-за состояния синхронизированных клеточного цикла мужские и женские гаметы4,5. Кроме того эмбриона окружающих тканей (эндосперм) играет важную роль в развитии эмбриона6.
В модели нелигнифицированного видов, A. thaliana, был разработан метод культивирования в пробирке , сосредоточив внимание на весь яйцеклетку, которая содержит как зародыш, так и эндосперма7. Эта система успешно использовалась для анализа воздействия различных химических реагентов на эмбриогенеза, но это не подходит для покадровой изображений, потому что она имеет низкой выживаемости. Таким образом система выращивания яйцеклетку Роман в vitro была разработана для того, чтобы начать уже в стадии зиготы и производят плодородные растений на высокий коэффициент8. После различных испытаний было установлено, что средний Нитша и Трегалоза значительно улучшить выживаемость семяпочек8. Кроме того потому что яйцеклетку расширяется, как он растет и таким образом часто движется от области наблюдения микроскопа, устройство PDMS был разработан чтобы исправить яйцеклетку в средних9. PDMS устройство включено долгосрочное изображений для 3-4 дня, который является достаточно проследить развитие от зиготы до сердца стадии эмбриона. С помощью этого метода, он становится возможным для визуализации динамики зигота поляризации и эмбриона, кучность, не только при нормальных условиях, но также при наличии химических ингибиторов или в различных мутант стола8,10 ,11.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55975/55975fig1.jpg"> 
Рисунок 1: Схема конкретных флуоресцентных маркеров, используются для визуализации зигот и эмбрионы через яйцеклетку. Arabidopsis зиготы развивается эмбрион в яйцеклетку, который генерируется глубоко внутри цветка. В выращивании этой в пробирке системе зиготы и эмбриона наблюдаются через яйцеклетку, и таким образом важно использовать конкретные флуоресцентные маркеры, которые не выражаются в других тканях яйцеклетку. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55975/55975fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

<table width="606">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Nitsch basal salt mixture</td>
			<td style="width:104px;">Duchefa</td>
			<td style="width:119px;">N0223</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">trehalose dihydrate</td>
			<td style="width:104px;">Wako Pure Chemical</td>
			<td style="width:119px;">206-18455</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">MES</td>
			<td style="width:104px;">Dojindo</td>
			<td style="width:119px;">345-01625</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">Gamborg&#8217;s vitamin solution</td>
			<td style="width:104px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">G1019</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">35-mm glass-bottom dish</td>
			<td style="width:104px;">Matsunami Glass</td>
			<td style="width:119px;">D111300</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">35 mm culture dish</td>
			<td style="width:104px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">430588</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">PDMS</td>
			<td style="width:104px;">Dow Corning Co.</td>
			<td style="width:119px;">Sylgard184</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">76 &#215; 26 mm slide glass</td>
			<td style="width:104px;">Matsunami Glass</td>
			<td style="width:119px;">S1225</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">18 &#215; 18 mm slide glass</td>
			<td style="width:104px;">Matsunami Glass</td>
			<td style="width:119px;">C018181</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:216px;height:21px;">needle (gauge 0.40mm)</td>
			<td style="width:104px;">Terumo</td>
			<td style="width:119px;">NN-2719S</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">Immersion medium Immersol W 2010</td>
			<td style="width:104px;">Zeiss</td>
			<td style="width:119px;">444969-0000-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">A1R MP</td>
			<td style="width:104px;">Nikon</td>
			<td style="width:119px;">A1RsiMP(1080) Ti-E-TIRF</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="width:216px;height:84px;">CSU-W1</td>
			<td style="width:104px;">Yokogawa Electric</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">It is a customized equipment, and thus Catalog Number is not avairable.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="width:216px;height:42px;">CV1000</td>
			<td style="width:104px;">Yokogawa Electric</td>
			<td style="width:119px;">CV1000-SP84</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro ovule cultivation for live-cell imaging of zygote polarization and embryo patterning in arabidopsis thaliana

В большинстве цветковых растений зиготы и эмбриона скрыты глубоко в ткани мать, и таким образом уже давно тайна как они развиваются динамически; к примеру как зиготы поляризовывает установить оси тела и как зародыш указывает различные клетки судьбы во время формирования органа. Эта рукопись описывает в vitro яйцеклетку культуры метод для выполнения клеток изображений развивающихся зигот и эмбрионы Arabidopsis thaliana. Оптимизированный культивирования среднего позволяет зигот или ранних эмбрионов расти в плодородной растения. Объединив его с устройством массив micropillar анонсированный (PDMS), яйцеклетку проводится в жидкой среде в той же позиции. Это закрепление важно соблюдать же яйцеклетку под микроскопом на несколько дней для поздней стадии эмбриона в отделе zygotic. Результирующего изображения клеток может использоваться для мониторинга в реальном времени динамику зигота поляризации, например ядерных миграции и перегруппировки цитоскелета и также сроки деление клеток и спецификации судьбу клеток во время структурирования эмбриона. Кроме того эта система выращивания яйцеклетку может сочетаться с ингибитором лечения для анализа воздействия различных факторов на развитие эмбриона и оптических манипуляции как лазерная срыв для изучения роли связи ячеек.

С помощью этой системы выращивания яйцеклетку, этот метод можно проследить динамику жизни зигота поляризации и кучность эмбриона. Это достижение, потому что ранее было не технику для визуализации в реальном времени поведение зиготы и эмбрионов, которые скрыты глубок?...

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Ovule Cultivation for Live-cell Imaging of Zygote Polarization and Embryo Patterning in Arabidopsis thaliana at JoVE.com

In Vitro Ovule Cultivation for Live-cell Imaging of Zygote Polarization and Embryo Patterning in Arabidopsis thaliana

Эта рукопись описывает в vitro яйцеклетку культивирования метод, который позволяет жить клеточной изображений Arabidopsis зигот и эмбрионов. Этот метод используется для визуализации внутриклеточных динамика во время зигота поляризации и спецификации судьбу клеток в развитии эмбрионов.

В пробирке Выращивания яйцеклетку для Live клеточной Imaging зигота поляризации и кучность эмбриона в проростках Arabidopsis thaliana

In most flowering plants, the zygote and embryo are hidden deep in the mother tissue, and thus it has long been a mystery of how they develop dynamically; ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

In Vitro Ovule Cultivation for Live-cell Imaging of Zygote Polarization and Embryo Patterning in Arabidopsis thaliana

Characterization of Thymic Settling Progenitors in the Mouse Embryo Using In Vivo and In Vitro Assays

Characterization of Thymic Settling Progenitors in the Mouse Embryo Using In Vivo and In Vitro Assays

Характеристика тимуса Поселившись предшественников у эмбрионов мышей, используя<em&gt; В Vivo</em&gt; И<em&gt; In Vitro</em&gt; Анализы

Characterizing thymic settling progenitors is important to understand the pre-thymic stages of T cell development, essential to devise strategies for T ...

Imaging Subcellular Structures in the Living Zebrafish Embryo

Визуализация субклеточных структур в эмбрионе данио Living

In vivo imaging provides unprecedented access to the dynamic behavior of cellular and subcellular structures in their natural context. Performing such ...

In Vitro Differentiation of Mature Myofibers for Live Imaging

In Vitro Differentiation of Mature Myofibers for Live Imaging

In Vitro дифференциацию зрелых мышечных волокон для живых изображений

Skeletal muscles are composed of myofibers, the biggest cells in the mammalian body and one of the few syncytia. How the complex and evolutionarily ...

Live Confocal Imaging of Developing Arabidopsis Flowers

Живой конфокальной визуализации Развития Arabidopsis Цветы

The study of plant growth and development has long relied on experimental techniques using dead, fixed tissues and lacking proper cellular resolution. ...

A Method for Characterizing Embryogenesis in Arabidopsis

A Method for Characterizing Embryogenesis in Arabidopsis

Метод для характеризующие эмбриогенеза в проростках Arabidopsis

Given the highly predictable nature of their development, Arabidopsis embryos have been used as a model for studies of morphogenesis in plants. However, ...

Live Imaging of Mouse Secondary Palate Fusion

Живая визуализация мышей

The fusion of the secondary palatal shelves to form the intact secondary palate is a key process in mammalian development and its disruption can lead to ...

Mass Isolation and In Vitro Cultivation of Intramolluscan Stages of the Human Blood Fluke Schistosoma Mansoni

Mass Isolation and In Vitro Cultivation of Intramolluscan Stages of the Human Blood Fluke Schistosoma Mansoni

Массовые изоляции и культивирования In Vitro Intramolluscan стадий человеческой крови Fluke Schistosoma Mansoni

Human blood flukes, Schistosoma spp., have a complex life cycle that involves asexual and sexual developmental phases within a snail intermediate and ...

Live Cell Imaging of Chromosome Segregation During Mitosis

Живые клетки изображений сегрегации хромосом в процессе митоза

Chromosomes must be reliably and uniformly segregated into daughter cells during mitotic cell division. Fidelity of chromosomal segregation is controlled ...

Minimally Invasive Embryo Transfer and Embryo Vitrification at the Optimal Embryo Stage in Rabbit Model

Малоинвазивный перенос эмбрионов и Витрификация эмбрионов на оптимальном этапе развития эмбриона в кроличьей модели

Assisted reproductive techniques (ARTs), such as in vitro embryo culture or embryo cryopreservation, affect natural development patterns with perinatal ...

Live Imaging and Analysis of Muscle Contractions in Drosophila Embryo

Live Imaging and Analysis of Muscle Contractions in Drosophila Embryo

Live Imaging и анализ мышечных сокращений в дрозофилы эмбриона

Coordinated muscle contractions are a form of rhythmic behavior seen early during development in Drosophila embryos. Neuronal sensory feedback circuits ...