Name: a labor-saving and repeatable touch-force signaling mutant screen protocol for the study of thigmomorphogenesis of a model plant arabidopsis thaliana
Uploaded: 2019-08-06T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana at JoVE.

यह अध्ययन निम्नलिखित अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था: 31370315, 31570187, 31870231 (चीन के राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन), 16100318, 661613, 16101114, 16103615, 16103817, एओई/ लेखक चित्र 1में दिखाए गए कई schematics की अपनी पेशकश के लिए जू फेंग प्रेसिजन और स्वचालन प्रौद्योगिकी लिमिटेड (Shenzhen, चीन) का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं।
लेखक भी स्पर्श बल लोडिंग मशीन के विकास के लिए उनके योगदान के लिए एस के Cheung और डब्ल्यू सी ली शुक्रिया अदा करना चाहते हैं.

1. बीज तैयार करना
नोट: दोनों जंगली प्रकार के Arabidopsis बीज (कोल-0) के रूप में के रूप में अच्छी तरह से mkk1 और mkk2 नुकसान के समारोह उत्परिवर्ती इस्तेमाल किया Arabidopsis जैविक संसाधन केंद्र (ABRC, https://www.arabidopsis.org, क...

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	<li>Jaffe, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thigmomorphogenesis:+the+response+of+plant+growth+and+development+to+mechanical+stimulation+with+special+reference+to+Bryonia+dioica.">Thigmomorphogenesis: the response of plant growth and development to mechanical stimulation with special reference to Bryonia dioica.</a> Planta. 114, 143-157 (1973).</li><li>Vandenbrink, J. P., Kiss, J. Z., Herranz, R., Medina, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+and+gravity+signals+synergize+in+modulating+plant+development.">Light and gravity signals synergize in modulating plant development.</a> Frontiers in Plant Science. 5, 563 (2014).</li><li>Hashiguchi, Y., Tasaka, M., Morita, M. 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J., Hu, Y., Philips, W., Van Der Straeten, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rosette+tracker:+an+open+source+image+analysis+tool+for+automatic+quantification+of+genotype+effects.">Rosette tracker: an open source image analysis tool for automatic quantification of genotype effects.</a> Plant Physiology. , (2012).</li><li>Clark, T., Bradburn, M., Love, S., Altman, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+analysis+part+I:+basic+concepts+and+first+analyses.">Survival analysis part I: basic concepts and first analyses.</a> British Journal of Cancer. 89, 232 (2003).</li><li>Bradburn, M. J., Clark, T. G., Love, S., Altman, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+analysis+part+II:+multivariate+data+analysis&#8211;an+introduction+to+concepts+and+methods.">Survival analysis part II: multivariate data analysis&#8211;an introduction to concepts and methods.</a> British Journal of Cancer. 89, 431 (2003).</li><li>Jaffe, M., Forbes, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thigmomorphogenesis:+the+effect+of+mechanical+perturbation+on+plants.">Thigmomorphogenesis: the effect of mechanical perturbation on plants.</a> Plant Growth Regulation. 12, 313-324 (1993).</li><li>Kutschera, U., Niklas, K. 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Thigmomorphogenesis यांत्रिक क्षोभ की दिशा में एक जटिल संयंत्र वृद्धि प्रतिक्रिया है, जो सेलुलर संकेतन और phytohormones की कार्रवाई का एक नेटवर्क शामिल है. यह पौधों के अनुकूली विकास का परिणाम है जो अवांछनीय पर्यावरणीय परि?...

संयंत्र thigmomorphogenesis एक शब्द है कि Jaffe, MJ द्वारा 19731में गढ़ा गया था. यह एक पादप अनुवर्तनता है लेकिन सूर्य के प्रकाश या गुरुत्वाकर्षण2,3के उद्दीपकों के कारण प्रसिद्ध प्रकाश-अनुवर्तीता या गुरुत्वाकर्षण से भिन्न है। यह आवधिक यांत्रिक उत्तेजनाओं से जुड़े फीनोटाइपिक परिवर्तनों का वर्णन करता है, जिन्हें वनस्पतिविज्ञानियों द्वारा पहले के समय4,5में बार-बार देखा जाता है. वर्षाबूंदों, हवा, संयंत्र, पशु और मानव छू, यहां तक कि पशु के काटने, सभी mechano-stimuli के विभिन्न प्रकार है कि पौधों में बल संकेत ट्रिगर माना जाता है4,5. पादप थाइग्मोमॉर्फोजनन के लक्षणों में बोल्टिंग की देरी, एक छोटा तना, शाकीय पौधों में छोटे रोज़ेट/लीफ आकार और वुडी पौधों में मोटा तना6,7,8शामिल है । यह मिमोसा संयंत्र या अन्य मेको-संवेदी दाखलताओं में पाए जाने वाले थिग्मोनेस्टिक या थिग्मोट्रोपिक प्रतिक्रिया के विपरीत है, जहां इन त्वरित स्पर्श प्रतिक्रियाओं को1,9,10देखा जा सकता है । दूसरी ओर, थिग्मोमॉर्फोजनन, इसकी धीमी वृद्धि प्रतिक्रिया के कारण अपेक्षाकृत कठिन है। Thigmomorphogenesis आमतौर पर सप्ताह या निरंतर बल लोड उत्तेजना के वर्षों के बाद मनाया जाता है. संयंत्र स्पर्श प्रतिक्रिया की यह अनूठी प्रकृति यह मुश्किल एक मजबूत तरीके से स्पर्श बल संकेत प्रतिरोधी उत्परिवर्ती को अलग करने के लिए मानव हाथ स्पर्श उत्तेजना का उपयोग कर एक आगे आनुवंशिक स्क्रीन प्रदर्शन करने के लिए बनाता है।
बल संकेत transduction रास्ते और thigmomorphogenesis6,11अंतर्निहित आणविक तंत्र को स्पष्ट करने के लिए पिछले6में किया गया है, 12,13,14. इन अध्ययनों का प्रस्ताव किया है कि संयंत्र बल संकेत रिसेप्टर्स मुख्य रूप से mechanosensitive आयन चैनलों से मिलकर बनता है (एमएससी) और tethered एमएससी परिसरों झिल्ली spanning प्रोटीन के multimeric परिसरों द्वारा रचित11,14 , 15. कोशिकाद्रव्यी Ca2 + क्षणिक स्पाइक प्रारंभिक स्पर्श के सेकंड के भीतर उत्पन्न. पवन, वर्षा, या ग्रेवी-उत्तेजना डाउनस्ट्रीम कैल्शियम सेंसरके साथ बातचीत कर सकते हैं ताकि बल संकेतों को परमाणु घटनाओं14,16,17,18में स्थानांतरित किया जा सके . आणविक और सेलुलर अध्ययन के अलावा, पौधों की मैनुअल उंगली छू के साथ आगे आनुवंशिक स्क्रीन पाया गया है कि phytohormones और माध्यमिक चयापचयों के परिणामस्वरूप स्पर्श प्रेरक (TCH) जीन अभिव्यक्ति में शामिल हैं निम्नलिखित स्पर्श बल लोड हो रहा है13,19. उदाहरण के लिए, aos और opr320 उत्परिवर्ती इस प्रकार आनुवंशिक अध्ययन से अब तक की पहचान की गई है. हालांकि, thigmomorphogenesis के अध्ययन में आगे आनुवंशिकी के आवेदन के साथ जुड़े प्रमुख समस्या अभी भी गहन स्पर्श प्रतिक्रिया के स्तर की मात्रा निर्धारित करने और आनुवंशिक रूप से उत्परिवर्तित की एक बड़ी आबादी को छूने के लिए आवश्यक श्रम है व्यक्तिगत पौधों. समय लेने वाली समस्या भी हाथ छू आधारित उत्परिवर्ती स्क्रीन14,20में बनी हुई है. एक उदाहरण के लिए, स्पर्श बल उत्तेजना के एक दौर को पूरा करने के लिए, एक व्यक्ति को एक व्यक्ति के संयंत्र पर 30-60 बार (प्रति सेकंड एक स्पर्श) को छूने की जरूरत है. सांख्यिकीय फीनोटाइप विश्लेषण के लिए पर्याप्त संख्या में पौधों के लिए, एक ही जीनोटाइप के 20-50 अलग-अलग पौधों को सामान्य रूप से स्पर्श बल लदान प्रक्रिया के लिए आवश्यक है। इस स्पर्श बल लोडिंग शासन का मतलब है कि एक व्यक्ति को बार-बार पसंद के एक जीनोटाइप पर 600-3,000 छू प्रदर्शन करने की जरूरत है। स्पर्श के इस प्रकार के सामान्य रूप से 3 से 5 राउंड एक दिन है, जो लगभग 1,800-15,000 उंगली या कपास झाड़ू पौधों के प्रति जीनोटाइप प्रति दिन छू के बराबर होती है दोहराया जाना चाहिए. एक अच्छी तरह से प्रशिक्षित व्यक्ति सामान्य रूप से बल और शक्ति में बड़ी भिन्नता से बचने के लिए एक दिन में पुनरावृत्ति के कई दौर भर में एक वांछनीय सीमा के भीतर कई छू के बल को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। के रूप में यह अच्छी तरह से जाना जाता है कि thigmomorphogenesis एक saturable और खुराक पर निर्भर प्रक्रियाहै 6,21, स्पर्श बल /
व्यक्ति पर निर्भर स्पर्श बल लोड हो रहा है को दूर करने के लिए और एक स्वीकार्य त्रुटि सीमा14के भीतर यांत्रिक आवेदन को बनाए रखने के लिए, इसलिए हम हाथ से हेरफेर छू बदलने के लिए एक स्वत: स्पर्श बल लोडिंग मशीन बनाया गया है। मशीन 4 चलती हथियार बनाया है, जिनमें से प्रत्येक एक मानव बाल ब्रश के साथ सुसज्जित है. इस संस्करण मानव बाल स्पर्श बल लोड हो रहा है की अपनी सुविधा निर्दिष्ट करने के लिए मॉडल K1 नाम दिया गया है. यदि 4 जीनोटाइपों को एक मशीन के अंतर्गत उनके thigmomorphogenesis या स्पर्श प्रतिक्रिया के लिए मात्रात्मक रूप से मापा जाता है, तो प्रति जीनोटाइप 40-48 व्यक्तियों को मापा जा सकता है। स्पर्श पुनरावृत्ति के प्रत्येक दौर (प्रति संयंत्र स्पर्श के कम से कम 60 बार) एक चलती गति समायोज्य रोबोट हाथ का उपयोग कर कम से कम 5 मिनट तक रहता है. इस प्रकार, एक मॉडल K1 स्पर्श मशीन पर पौधों यंत्रवत् कई दौर के लिए एक दिन में या तो एक निरंतर स्पर्श बल लोड हो रहा है या ताकत के विभिन्न स्तरों के साथ के रूप में शुरू में क्रमादेशित प्रेरित किया जा सकता है.
Arabidopsis thaliana,एक मॉडल संयंत्र जीव, इसलिए पूरी तरह से स्वचालित बाल स्पर्श बल लोडिंग मशीन आवेदन के परीक्षण के लिए लक्ष्य संयंत्र प्रजातियों के रूप में चुना गया था. क्योंकि वहाँ कई बड़े seedbanks म्यूटेंट के विभिन्न gerplasms और फूल के आकार को पुन: प्राप्त करने के लिए उपलब्ध हैं, Arabidopsis मॉडल K1 स्पर्श मशीन के साथ घुड़सवार विकास शेल्फ में उपलब्ध अंतरिक्ष के लिए अच्छी तरह से फिट बैठता है.
मॉडल K1 स्वत: स्पर्श मशीन तीन प्रमुख घटकों के होते हैं: (1) एच आकार धातु दो बेल्ट चालित रैखिक actuators द्वारा रचित रैक, (2) रोबोट धातु बाल ब्रश से लैस हथियार, और (3) एक नियंत्रक. एक अनुकूलित मॉडल K1 स्पर्श मशीन के लिए, प्रत्येक X/Y अक्ष मॉड्यूल एक बेल्ट चालित गाइड-रेल, दो स्लाइड ब्लॉक (लाल) और एक 57 stepper मोटर (पूर्व स्थापित और dismountable) से बना है (चित्र 1ए,बी). ऊपरी क्षैतिज actuator रोबोट धातु हाथ छोड़ दिया और सही क्षैतिज स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देता है, कम ऊर्ध्वाधर बेल्ट चालित रैखिक actuator रोबोट धातु हाथ ऊपर और नीचे खड़ी स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देता है (चित्र 1बी, चित्रा 2ए ). चार डिसमाउंटेबल रोबोटिक आर्म्स ऊर्ध्वाधर प्रवर्तक पर लगाए गए थे (चित्र 1ब्, चित्र 2ठ) . चार मानव बाल ब्रश क्रमशः चार रोबोटिक आर्म्स से बंधे हुए थे (चित्र 1ब्, चित्र 2ठ) । नीचे बोल्ड ्ड फ़ॉन्ट में मॉडल K1 स्पर्श मशीन का निर्माण करने के लिए सभी यांत्रिक भागों चित्र 1C में चिह्नित हैं (सामग्री की तालिकाभी देखें)।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1141px;" width="1140">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">4 hair brushes</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">customized</td>
			<td style="width:224px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">4 robot arms with one holder</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">customized</td>
			<td>1000 mm length holder and 560 mm length robot arm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">57 stepper motor</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">57HS22-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">All purpose potting soil</td>
			<td style="width:393px;">Plantmate, Hong Kong</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">Arabidopsis plant seeds</td>
			<td style="width:393px;">Arabidopsis Biological Resource Centers, Columbus, OH</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>For arabidopsis seed purchase</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">BIO-MIX potting substratum</td>
			<td style="width:393px;">Jiffy Products International BV, the Netherlands</td>
			<td style="width:149px;">1000682050</td>
			<td>Two soils were mixed together to grow Arabidopsis. The ratio of All purpos potting soil and&#160; BIO-MIX is 1:2</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">IL 1700 research radiometer</td>
			<td style="width:393px;">International Light, Newburyport, MA</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>The light intensity of both full-wavelength and photosynthetic active radiation can be measured.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">ImageJ</td>
			<td style="width:393px;">https://imagej.nih.gov/ij/download.html</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>Free downloaded software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">Ju Feng Precision and Automation Technology Limited</td>
			<td style="width:393px;">Shenzhen, China</td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>For belt-driven linear actuators and other mechanical modules purchase</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">Junction plate of the slide block</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td>To fix the Y guide-rail module or Y auxiliary girder onto backs of slide blocks</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">Junction plate of the X axis module</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">customized</td>
			<td>To connect the X guide-rail module and X auxiliary girder</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">Slide block</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">WDT4045 X axis guide-rail module</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">843 mm, customized</td>
			<td>Pre-installed with two slide blocks and one 57 stepper motor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:375px;">WDT4045 Y axis guide-rail module</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">1038 mm, customized</td>
			<td>Pre-installed with two slide blocks and one 57 stepper motor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:375px;">X axis auxiliary girder</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">843 mm, customized</td>
			<td>Pre-installed with two slide blocks</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:375px;">Y axis auxiliary girder</td>
			<td style="width:393px;"></td>
			<td style="width:149px;">1038 mm, customized</td>
			<td>Pre-installed with two slide blocks</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a labor-saving and repeatable touch-force signaling mutant screen protocol for the study of thigmomorphogenesis of a model plant arabidopsis thaliana

दोनों intracellular और extracellular यांत्रिक उत्तेजनाओं (या बल संकेतों) का जवाब पौधों और विशेष रूपात्मक परिवर्तन का विकास, एक कहा जाता thigmomorphogenesis. पिछले दशकों में, कई संकेतन घटकों की पहचान की गई है और mechanotransuction में शामिल होने के लिए रिपोर्ट (उदाहरण के लिए, कैल्शियम आयन बाध्यकारी प्रोटीन और जैस्मोनिक एसिड biosynthesis एंजाइमों). हालांकि, बल संकेतन या thigmomorphogenesis के अध्ययन में अनुसंधान की अपेक्षाकृत धीमी गति मोटे तौर पर दो कारणों के लिए जिम्मेदार ठहराया है: कठिन मानव हाथ के लिए आवश्यकता thigmomorphogenesis और बल शक्ति त्रुटियों के स्पर्श प्रेरण लोगों के हाथ स्पर्श के साथ जुड़े. एक संयंत्र जीव पर बाहरी बल लोडिंग की दक्षता बढ़ाने के लिए, एक स्वत: स्पर्श बल लोडिंग मशीन का निर्माण किया गया था। इस रोबोट हाथ संचालित बाल ब्रश छू एक श्रम की बचत और आसानी से repeatable स्पर्श बल सिमुलेशन, स्पर्श पुनरावृत्ति और समायोज्य स्पर्श शक्ति के असीमित दौर प्रदान करते हैं. इस बाल स्पर्श बल लोड िंग मशीन दोनों स्पर्श बल संकेत म्यूटेंट के बड़े पैमाने पर स्क्रीनिंग और संयंत्र thigmomorphogenesis के phenomics अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इसके अलावा, मानव बाल जैसे स्पर्श सामग्री, पशु बाल, रेशम धागे और कपास फाइबर जैसे अन्य प्राकृतिक सामग्री के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है. मशीन पर स्वचालित चलती हथियार क्रमशः बारिश की बूंदों और हवा की प्राकृतिक ताकतों की नकल करने के लिए पानी के छिड़काव नलिका और हवा blowers के साथ सुसज्जित किया जा सकता है। हाथ से प्रदर्शन कपास झाड़ू छू के साथ संयोजन में इस स्वत: बाल स्पर्श बल लोडिंग मशीन का उपयोग करके, हम दो बल संकेत म्यूटेंट के स्पर्श प्रतिक्रिया की जांच की है, एमएपी केINASE केINASE 1 (MKK1) और MKK2 पौधों . स्पर्श बल भरी हुई जंगली प्रकार के पौधों के phenomes और दो म्यूटेंट सांख्यिकीय मूल्यांकन किया गया. वे संपर्क प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण मतभेद का प्रदर्शन किया है.

स्वचालित बाल स्पर्श बल लोडिंग मशीन पौधों पर रूपात्मक परिवर्तनों के प्रेक्षण के लिए, पुन: उत्पादनीय वृद्धि की स्थिति और उपचार के तरीके दोनों दोहराए जाने योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए महत्वप?...

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A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana

एक मॉडल संयंत्र Arabidopsis thaliana के Thigmomorphogenesis के अध्ययन के लिए एक श्रम की बचत और दोहराने योग्य टच बल संकेतन उत्परिवर्ती स्क्रीन प्रोटोकॉल

एक कोमल स्पर्श बल लोडिंग मशीन मानव बाल ब्रश, रोबोट हथियार और एक नियंत्रक से बनाया गया है. बाल ब्रश रोबोट मशीन पर स्थापित हथियारों से संचालित कर रहे हैं और पौधों पर स्पर्श बल लागू करने के लिए समय-समय पर कदम। मशीन चालित बालों को छू की ताकत मैन्युअल रूप से लागू छू की तुलना में है.

Plants responding to both intracellular and extracellular mechanical stimulations (or force signals) and develop special morphological changes, a called ...

हम संयंत्र संकेत मॉर्फोजेनेसिस का निरीक्षण करने के लिए एक स्वचालित स्पर्श बल मशीन का निर्माण करते हैं। रोबोट हथियार मैं मानव बाल ब्रश के साथ स्थापित करने के लिए पौधों पर कोमल स्पर्श बल लागू होते हैं । मानव उंगली स्पर्श के साथ तुलना में, स्वचालित मानव बाल स्पर्श मशीन अधिक श्रम बचत, एक समान स्पर्श बल लोड हो रहा है की पेशकश कर सकते हैं ।बल लोडिंग के एक दौर के लिए आवश्यक समय कई मिनटों के भीतर प्रतिबंधित किया जा सकता है। कई घंटों के फिंगर टच और कॉटन स्वैब टच की तुलना में रोबोटिक मशीन काफी हद तक प्लांट मर्केंटाइल रिस्पांस रिसर्च में सुधार कर सकती है । उपचारित पौधों की दक्षता और जनसंख्या में वृद्धि करके, हम आशा करते हैं कि स्वचालित स्पर्श मशीन को चार सिग्नलिंग उत्परिवर्ती स्क्रीन और पौधों और जानवरों दोनों में मर्केंटाइल रिस्पांस अध्ययन में लागू किया जाएगा।शुरू करने के लिए, सात दिनों के लिए एमएस माध्यम के साथ एक 8% आगर प्लेट पर बीज पोषण के बाद प्रत्येक जीनोटाइप के अंकुरण दर का परीक्षण करें । अंकुरण दर के अनुसार बीज तैयार करने से पैदा होने वाले पौधों की वांछित संख्या से चार से पांच गुना अधिक बीज तैयार करें। 1.5 मिलीलीटर प्लास्टिक ट्यूबों में ठंडे पानी में बीज विसर्जित करें और अंधेरे में रखने के लिए एल्यूमीनियम पन्नी के साथ कवर करें।बीज आत्मसात करने के लिए चार डिग्री सेल्सियस पर स्टोर करें। आत्मसात होने के पांच से सात दिन बाद, पौधों के विकास के लिए उपयुक्त मिट्टी का चयन करें। बड़े झुरमुटों से बचें और उन्हें सजातीय रूप से मिलाने के लिए एक कांटा का उपयोग करें।7.4 सेंटीमीटर के ऊपरी रिम व्यास के साथ 24 207 मिलीलीटर प्लास्टिक कप तैयार करें। सिंचाई प्रयोजनों के लिए कप के तल पर तीन गोल छेद ड्रिल करें। इन प्लास्टिक कपों को मिश्रित मिट्टी से भरें।मिट्टी को कप रिम से लगभग एक सेंटीमीटर अधिक ढेर करने दें और ढेर मिट्टी की सतह को धीरे से समतल करने के लिए एक शासक का उपयोग करें। 24 कप को प्लास्टिक ट्रे में स्थानांतरित करें। 180 और 240 माइक्रोइनस्टीन प्रति सेकंड प्रति वर्ग मीटर के बीच विकास कक्ष की प्रकाश तीव्रता निर्धारित करें, जो पौधों के तेज विकास के लिए फोटोसिंथेटिक सक्रिय विकिरण से अधिक है।प्रकाश की स्थिति को 24 घंटे स्थिर सेट करें। विकास कक्ष का तापमान 23.5 प्लस या माइनस 1.5 डिग्री सेल्सियस पर सेट करें और आर्द्रता 35 और 45% के बीच प्रत्येक ट्रे में 2.5 लीटर पानी जोड़ें। मिट्टी को कप के तल पर स्थित छेद से पानी को अवशोषित करने दें और मिट्टी की सतह को कप रिम स्तर तक छोड़ने की प्रतीक्षा करें।दो घंटे बाद, एक ही स्थान पर तीन से चार बीज बोएं और एक कप के भीतर चार समान रूप से वितरित स्पॉट। प्रत्येक ट्रे के ऊपर एक पारदर्शी प्लास्टिक कवर रखें और बीजों को एक सप्ताह के लिए अंकुरित होने दें। फिर, कवर को हटा दें और रोपण को एक और सप्ताह के लिए बढ़ने दें।बीज अंकुरित होने के बाद हर दूसरे दिन 1.5 लीटर पानी के साथ पौधों की सिंचाई करें। बीज बोने के नौ से 10 दिन बाद, पतले होकर अतिरिक्त शूटिंग निकालें। छोटी कैंची का प्रयोग करने के लिए chutes काट और मिट्टी से सीधे बाहर पूरे संयंत्र खींचने से बचें ।प्रत्येक कप में समान आकार के तीन से चार पौधे व्यक्ति। रोबोट हथियारों पर स्पर्श बाल ब्रश स्थापित करने के लिए, पहले एक ३३० मिलीमीटर लंबे इस्पात शासक पर समान रूप से मानव बालों की एक परत को ठीक करने के लिए गोंद का उपयोग करें । बालों की लंबाई 126 मिलीमीटर है।दो धातु क्लैंप के साथ, उन स्टील शासकों को रोबोटिक हथियारों पर संलग्न करें। कंट्रोल पैनल में, जोग एफ प्लस को बढ़ाने के लिए और जोग आर माइनस को रोबोटिक हथियारों और ब्रश को कम करने के लिए दबाकर ऊर्ध्वाधर आयाम के साथ मशीन हथियारों की ऊंचाई निर्धारित करें। हेयर ब्रश की नोक कप रिम से 5 सेंटीमीटर कम रखें।यह सुनिश्चित करने के लिए कि सभी पौधे व्यक्तियों को छुआ जा रहा है, मशीन को एक से दो चक्रों को प्रीरन करने के लिए इंक एफ प्लस या आर माइनस दबाएं। आधिकारिक प्रयोग से पहले, स्पर्श बल को मापने के लिए इलेक्ट्रॉनिक पैमाने का उपयोग करें। एक से दो मिलिनेवटन के बीच स्पर्श बल बनाए रखने के लिए मशीन हथियारों की ऊंचाई को समायोजित करें।इसके बाद, क्षैतिज आयाम के साथ मशीन हथियारों की शुरुआती स्थिति को मैन्युअल रूप से सेट करें। बाल ब्रश प्रत्येक ट्रे के किनारे पर लटका करने के लिए अनुमति दें। प्रेस जोग एफ प्लस या जोग आर माइनस मशीन हाथ क्षैतिज थोड़ा द्वारा स्थानांतरित करने के लिए सुनिश्चित करें कि कोई संयंत्र छू प्रयोग शुरू होने से पहले छुआ जा रहा है बनाने के लिए ।यात्रा बटन दबाकर क्षैतिज आयाम में 365 मिलीमीटर तक की दूरी पर हेयर ब्रश सेट करें। प्रेस इंक एफ प्लस या आर माइनस मशीन हथियारों को स्थानांतरित करने के लिए एक पूर्ण यात्रा दूरी प्राप्त करने और यह सुनिश्चित करना है कि इलाज पौधों के सभी छुआ जा रहा है । इसके बाद 5000 मिलीमीटर प्रति मिनट पर मशीन आर्म्स की एक्स एक्सिस के साथ मूवमेंट स्पीड सेट करने के लिए ऑटो स्पीड बटन दबाएं।प्रति राउंड 40 टच के बराबर 20 परीक्षणों पर टच टाइम सेट करने के लिए माइनर साइकिल बटन दबाएं। प्रमुख अवधि बटन दबाकर प्रति दिन 480 मिनट पर स्पर्श दौर की पुनरावृत्ति अंतराल निर्धारित करें जो हेयर ब्रश को आठ घंटे के अंतराल समय के साथ दिन में तीन राउंड के लिए पौधों को छूने की अनुमति देता है। जब उलटी गिनती शून्य हो जाएगी तो मशीन अपने आप स्पर्श का एक नया दौर शुरू कर देगी।मशीन को चार दिनों की अवधि के भीतर 12 राउंड के लिए पौधों को छूने की अनुमति देने के लिए 12 परीक्षणों में प्रमुख चक्र निर्धारित करें। पूर्व निर्धारित कार्यक्रम शुरू करने के लिए स्टार्ट बटन दबाएं। पूरे स्पर्श अवधि के दौरान हर रोज ब्रश और हेयर टिप्स को एक ही ऊंचाई तक समायोजित और कैलिब्रेट करें।एक मार्मिक प्रयोग के भीतर प्रत्येक पौधे के बोल्टिंग दिन को ट्रैक करने के लिए, हर रोज प्रत्येक पौधे के पहले फूलों के तने का निरीक्षण करें। लंबाई को मापें और विकास की अवधि को रिकॉर्ड करें जब यह एक सेंटीमीटर तक पहुंचता है, जिसका अर्थ है कि यह वनस्पति चरण से प्रजनन चरण में संक्रमण हो गया है। रोसेट त्रिज्या का पैमाना, ऊपर से पूरी ट्रे की तस्वीरें लें।एक शासक के रूप में कप रिम के साथ सबसे लंबे समय तक पत्ती की नोक के लिए रोसेट केंद्र से दूरी को मापने के लिए एक छवि प्रसंस्करण सॉफ्टवेयर का उपयोग करें। रोसेट क्षेत्र को मापने के लिए, सबसे पहले, रोसेट के बाकी अंगों को प्रभावित किए बिना पुष्पप्रेमी को हटा दें। प्रत्येक पौधे के ऊपर से एक पैमाने पर पास में रखा शासक के साथ तस्वीरें ले लो।छवि प्रसंस्करण सॉफ्टवेयर में, रोसेट पत्तियों के क्षैतिज दो आयामी सतह क्षेत्र को मापें। इस प्रयोग में कपास झाड़ू मैनुअल स्पर्श उपचार जंगली प्रकार नियंत्रण कोलंबिया शूंय पौधों पर मशीन संचालित बाल स्पर्श उपचार के साथ तुलना की गई थी। लगातार कपास झाड़ू स्पर्श उपचार के बाद बोल्टिंग 1.7 दिन देरी हुई।इसी तरह स्वचालित मशीन चालित हेयर टच के लिए, विलंबित बोल्टिंग देखी गई। यूनिवेरिएट कॉक्स खतरों विश्लेषण से पता चलता है कि स्पर्श समूह में पौधों का बोल्टिंग जोखिम नियंत्रण समूह में पौधों की तुलना में क्रमशः 31% और ५२% है । हालांकि, इस बोल्टिंग देरी को टीडीएनए सम्मिलन म्यूटेंट, एनकेके वन और एनकेके दो पर नहीं देखा गया।Univariate कॉक्स आनुपातिक खतरों मॉडल से पता चलता है केवल जंगली प्रकार कोलंबिया शूंय ४१ के एक अनुमानित मानव संसाधन के साथ नियंत्रण और स्पर्श पौधों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर का प्रदर्शन किया । रूपात्मक परिवर्तन के लिए, जंगली प्रकार कोलंबिया शूंय संयंत्र काफी छोटे रोसेट त्रिज्या और छोटे पत्ती की लंबाई लगातार और दोहराव स्वचालित मशीन संचालित बाल स्पर्श के तीन दिनों के बाद दिखाया । अनुमानित रोसेट क्षेत्र को 13 दिनों के स्पर्श के बाद 20 से 16 वर्ग सेंटीमीटर तक बदल दिया गया था।यह सुनिश्चित करने के लिए कि स्पर्श बल लोडिंग से घायल नहीं होगा, उचित स्पर्श बल को सावधानीपूर्वक सेट करने की आवश्यकता है। स्पर्श प्रतिक्रिया परख के लिए एक उपयुक्त अरबीडोप्सिस संयंत्र का उत्पादन करने के लिए उचित विकास की स्थिति का एक सेट की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सिग्नल मॉर्फोजेनेसिस का निरीक्षण करने के लिए प्रति वर्ग मीटर प्रति वर्ग मीटर 180 और 240 माइक्रोइनस्टीन के बीच 24 घंटे की हल्की तीव्रता की आवश्यकता होती है।यांत्रिक बल लोडिंग के अन्य रूपों तक विस्तार करने के लिए, मशीन को भविष्य में क्रमशः बारिश या हवा के प्रभाव की नकल करने के लिए पानी छिड़कने वाले नोजल या विंड ब्लोअर्स के साथ भी संशोधित किया जा सकता है।

Research

JoVE Journal

Biology

A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana

Computer-Generated Animal Model Stimuli

कंप्यूटर जनित पशु मॉडल उत्तेजनाओं

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In ...

Choice and No-Choice Assays for Testing the Resistance of A. thaliana to Chewing Insects

चबाने वाली कीड़े ए thaliana के प्रतिरोध परीक्षण के लिए च्वाइस और नहीं, च्वाइस Assays

Larvae of the small white cabbage butterfly are a pest in agricultural settings. This caterpillar species feeds from plants in the cabbage family, which ...

Efficient and Rapid Isolation of Early-stage Embryos from Arabidopsis thaliana Seeds

Efficient and Rapid Isolation of Early-stage Embryos from Arabidopsis thaliana Seeds

से प्रारंभिक चरण भ्रूण के कुशल और तेजी से अलगाव<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt; बीज

In flowering plants, the embryo develops within a nourishing tissue - the endosperm - surrounded by the maternal seed integuments (or seed coat). As a ...

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

तुलनात्मक प्रोटिओमिक विश्लेषण के लिए चयापचय लेबल और झिल्ली Fractionation<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt; सस्पेंशन सेल संस्कृतियों

Plasma membrane microdomains are features based on the physical properties of the lipid and sterol environment and have particular roles in signaling ...

Imaging Spatial Reorganization of a MAPK Signaling Pathway Using the Tobacco Transient Expression System

एक MAPK संकेतन मार्ग के स्थानिक पुनर्गठन तंबाकू क्षणिक अभिव्यक्ति प्रणाली का उपयोग इमेजिंग

Visualization of dynamic signaling events in live cells has been a challenge. We expanded an established transient expression system, the biomolecular ...

Rapid Analysis of Circadian Phenotypes in Arabidopsis Protoplasts Transfected with a Luminescent Clock Reporter

एक luminescent घड़ी रिपोर्टर के साथ Arabidopsis Protoplasts ट्रांसफ़ेक्ट में circadian phenotypes के तेजी से विश्लेषण

The plant circadian clock allows the anticipation of daily changes to the environment. This anticipation aids the responses to temporally predictable ...

A Hydroponic Co-cultivation System for Simultaneous and Systematic Analysis of Plant/Microbe Molecular Interactions and Signaling

संयंत्र / सूक्ष्मजीव आणविक संबंधों और सिगनलिंग के एक साथ और व्यवस्थित विश्लेषण के लिए एक हाइड्रोपोनिक सह-खेती प्रणाली

An experimental design mimicking natural plant-microbe interactions is very important to delineate the complex plant-microbe signaling processes. ...

Standardized Method for High-throughput Sterilization of Arabidopsis Seeds

Arabidopsis बीजों के उच्च प्रवाह नसबंदी के लिए मानकीकृत विधि

Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) seedlings often need to be grown on sterile media. This requires prior seed sterilization to prevent the growth of ...

Mass Spectrometry Analysis to Identify Ubiquitylation of EYFP-tagged CENP-A (EYFP-CENP-A)

Mass Spectrometry Analysis to Identify Ubiquitylation of EYFP-tagged CENP-A EYFP-CENP-A

EYFP-टैग किए गए सेनपी-ए (EYFP-CENP-A) के सर्वव्यापी की पहचान करने के लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण

Studying the structure and the dynamics of kinetochores and centromeres is important in understanding chromosomal instability (CIN) and cancer ...

Forward Genetic Screen Using Transgenic Calcium Reporter Aequorin to Identify Novel Targets in Calcium Signaling

फॉरवर्ड जेनेटिक स्क्रीन ट्रांसजेनिक कैल्शियम रिपोर्टर Aequorin का उपयोग करने के लिए कैल्शियम सिग्नलिंग में उपन्यास लक्ष्य की पहचान

Forward genetic screens have been important tools in the unbiased identification of genetic components involved in several biological pathways. The basis ...