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.

이 연구는 다음과 같은 보조금에 의해 지원되었다: 31370315, 31570187, 31870231 (중국 국립 과학 재단), 16100318, 66101113, 16103114, 16103817, 16103817, AoE/M-403 홍콩의.. 저자는 주풍 정밀 및 자동화 기술 제한 (심천, 중국) 그림1에 표시된 여러 회로도의 제공에 감사드립니다 .
저자는 또한 터치 포스 로딩 기계의 개발에 기여 한 S. K. 청과 W. C. 리 에게 감사드립니다.

1. 종자 준비
참고: 야생형(Col-0)의 애기장대 종자뿐만 아니라 MKk1 및 mkk2 기능 상실 돌연변이체는 애기장대 생물자원센터(ABRC, https://www.arabidopsis.org, Columbus, OH)로부터 구입하였다.
<ol><li>신뢰할 수 있는 통계 분석을 위해 각 유전자형의 얼마나 많은 식물 개인을 사용할지 계산합니다. 각 라인의 발아 속도에 따라 충분한 수의 씨앗을 준비하십시오( 일반적으...

<ol>
	<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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H., Braam, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome-wide+identification+of+touch-and+darkness-regulated+Arabidopsis+genes:+a+focus+on+calmodulin-like+and+XTH+genes.">Genome-wide identification of touch-and darkness-regulated Arabidopsis genes: a focus on calmodulin-like and XTH genes.</a> New Phytologist. 165, 429-444 (2005).</li><li>Wang, 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=Quantitative+and+functional+posttranslational+modification+proteomics+reveals+that+TREPH1+plays+a+role+in+plant+touch-delayed+bolting.">Quantitative and functional posttranslational modification proteomics reveals that TREPH1 plays a role in plant touch-delayed bolting.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences United States of America. 115, 10265-10274 (2018).</li><li>Hamilton, E. S., Schlegel, A. M., Haswell, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=United+in+diversity:+mechanosensitive+ion+channels+in+plants.">United in diversity: mechanosensitive ion channels in plants.</a> Annual Review of Plant Biology. 66, 113-137 (2015).</li><li>Knight, M. R., Campbell, A. K., Smith, S. M., Trewavas, A. 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W., Yao, C., Henderson, Z., Kim, S., Braam, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arabidopsis+touch-induced+morphogenesis+is+jasmonate+mediated+and+protects+against+pests.">Arabidopsis touch-induced morphogenesis is jasmonate mediated and protects against pests.</a> Current Biology. 22, 701-706 (2012).</li><li>Telewski, F. W., Pruyn, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thigmomorphogenesis:+a+dose+response+to+flexing+in+Ulmus+americana+seedlings.">Thigmomorphogenesis: a dose response to flexing in Ulmus americana seedlings.</a> Tree Physiology. 18, 65-68 (1998).</li><li>De Vylder, J., Vandenbussche, F. 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. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+plant+physiology:+Charles+Darwin&#8217;s+forgotten+synthesis.">Evolutionary plant physiology: Charles Darwin&#8217;s forgotten synthesis.</a> Naturwissenschaften. 96, 1339 (2009).</li></ol>

Thigmomorphogenesis는 기계적인 섭동을 향해 복잡한 식물 성장 반응입니다, 이는 세포 신호 및 식물 호르몬의 활동의 네트워크를 관련시킵니다. 바람직하지 않은 환경 조건25,26에서살아남기 위해 식물의 적응 진화의 결과입니다. 기계적 터치, 특히 인간의 손가락 터치 와 핸드 헬드 면봉 터치, 이전의 thigmomorphogenetic 연구14,<sup class="...

식물 티그모모포제네시스는 1973년 MJ자페에 의해 만들어진용어이다. 그것은 식물 tropism하지만 햇빛이나 중력의 자극에 의해 발생하는 잘 알려진 포토로피즘 또는중력과 는 다른 2,3. 그것은 주기적인 기계적인 자극과 관련되었던 표현형 변경을 기술합니다, 이전 시간4,5에서식물학자에 의해 빈번히 관찰되었습니다. 빗방울, 바람, 식물, 동물 및 인간의 손길, 심지어 동물물림조차도 식물4,5에서힘 신호를 유발하는 메카노 자극의 상이한 유형으로 간주된다. 식물 의 특징은 볼팅의 지연을 포함, 짧은 줄기, 초본 식물에서 작은 장미 / 잎 크기, 우디 식물두꺼운 줄기6,7,8. 이것은 미모사 식물 또는 다른 메카노에 민감한 덩굴에서 흔히 발견되는 티그모나스틱 또는 티그모트로픽 반응과는달리, 이러한 빠른 터치 반응이 관찰되기 쉬운 1,9,10. 반면, 티그모모포제네시스는 성장 반응이 느리기 때문에 관찰하기가 상대적으로 어렵다. Thigmomorphogenesis는 일반적으로 연속적인 힘 하중 자극의 주 또는 년 다음 에 따라 관찰됩니다. 식물 터치 반응의 이 독특한 특성은 강력한 방식으로 터치 포스 신호 내성 돌연변이를 격리하기 위해 인간의 손 터치 자극을 사용하여 전방 유전 스크린을 수행하기 어렵게 만든다.
지난 6일, 6, 11, 분자 및 세포 생물학적 실험이 수행되어 온 힘 신호 전이 경로 및 분자 기전을 해명하기 위해, 11, 12,13,14. 이러한 연구는 식물력 신호 수용체가 주로 메카노민성 이온 채널(MSC)과 막 스패니어 단백질의 다중 복합체로 구성된 테더드 MSC 복합체로 구성된다는 것을 제안했습니다11,14 , 15. 세포질 Ca2+ 과도 스파이크는 초기 터치의 초 이내에 생성. 바람, 비, 또는 그라비 자극은 핵 이벤트14,16,17,18에힘 신호를 변환하기 위해 다운스트림 칼슘 센서와 상호 작용할 수 있다. 분자 및 세포 연구 이외에, 식물의 수동 손가락 접촉을 가진 전방 유전 스크린은 식물 호르몬 및 이차 대사 산물이 다음의 결과적인 터치 유도성 (TCH) 유전자 발현에 관여한다는 것을 것을을 발견했습니다 터치 포스 로딩13,19. 예를 들어, aos 및 opr320 돌연변이체는 유전 학원으로부터 지금까지 확인되었습니다. 그러나, thigmomorphogenesis의 연구 결과에 있는 전방 유전학의 응용과 관련되었던 중요한 문제점은 아직도 접촉 반응의 수준을 양량화하고 유전으로 돌연변이된의 큰 인구를 만지기 위하여 요구된 집중적인 노동입니다 개별 식물. 시간 소모적인 문제는 또한 손 만지기 기반 돌연변이화면(14,20)에서지속된다. 예를 들어, 터치 포스 자극의 한 라운드를 완료하려면, 사람은 개별 식물에 30-60 번 (초당 원터치)을 터치해야합니다. 통계적 표현형 분석을 위한 충분한 수의 식물을 갖기 위해서는, 동일한 유전자형의 20-50개의 개별 식물이 일반적으로 터치 포스 로딩 공정에 필요합니다. 이 터치 포스 로딩 정권은 사람이 반복적으로 선택의 한 유전자형에 600-3,000 터치를 수행 할 필요가 있음을 의미한다. 이 유형의 터치는 일반적으로 식물의 유전자 형 당 하루에 약 1,800-15,000 손가락 또는 면봉 터치와 같은 하루에 3 ~ 5 라운드를 반복해야합니다. 잘 훈련 된 사람은 일반적으로 힘과 강도의 큰 변화를 피하기 위해 하루에 반복의 많은 라운드를 통해 바람직한 범위 내에서 여러 접촉의 강도와 힘을 유지하는 데 필요합니다. 티그모모포제네시스는 포화및 투여량 의존적 과정6,21,터치력/강도가 식물의 터치 반응을 촉발시키는 데 성공하는 데 매우 중요한 것으로 알려져 있다.
사람에 의존하는 터치 포스 하중을 제거하고 허용 가능한 오차 범위14내에서 기계적 적용을 유지하기 위해 수동 조작 된 터치를 대체하는 자동 터치 포스 로딩 기계를 설계했습니다. 이 기계에는 4 개의 움직이는 팔이 내장되어 있으며, 각 팔에는 하나의 인간 헤어 브러시가 장착되어 있습니다. 이 버전은 인간의 머리카락 터치 힘 하중의 기능을 지정하기 위해 모델 K1이라는 이름입니다. 4개의 유전자형이 1개의 기계의 밑에 그들의 thigmomorphogenesis 또는 접촉 반응을 위해 정량적으로 측정되는 경우에, 유전자형 당 40-48명의 개별은 측정될 수 있습니다. 각 터치 반복(식물당 60회 미만의 터치)은 움직이는 속도 조절식 로봇 팔을 사용하여 5분 미만지속됩니다. 따라서 Model K1 터치 머신의 플랜트는 처음에 프로그래밍된 대로 일정한 터치 포스 로딩 또는 다양한 강도 레벨로 하루에 여러 라운드를 기계적으로 자극할 수 있습니다.
애기장대,모델 식물 유기체, 따라서 전자동 헤어 터치 포스 로딩 기계 응용 프로그램을 테스트하기위한 대상 식물 종으로 선택되었다. 돌연변이의 다양한 세균과 꽃의 크기를 검색 할 수있는 여러 개의 큰 종자 은행이 있기 때문에, 애기장은 모델 K1 터치 기계와 함께 장착 성장 선반에서 사용할 수있는 공간에 잘 맞는.
Model K1 자동 터치 머신은 (1) 벨트 구동 선형 액추에이터 2개로 구성된 H자형 금속 랙, (2) 헤어 브러시가 장착된 로봇 금속 암, (3) 컨트롤러의 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 맞춤형 모델 K1 터치 머신의 경우 각 X/Y 축 모듈은 벨트 구동 가이드 레일 1개, 슬라이드 블록 2개(빨간색) 및 57스테퍼 모터 1개(사전 설치 및 분리 가능)로 구성됩니다(그림1A, B). 상부 수평 액추에이터는 로봇 금속 암이 좌우로 수평으로 움직일 수 있게 해주며, 하부 수직 벨트 구동 선형 액추에이터는 로봇 금속 암이 수직으로 위아래로 움직일 수 있게 합니다(그림1B, 그림 2AA) ). 4개의 분리가능한 로봇 암이 수직 액추에이터에 설치되었다(그림1C, 도 2B). 4개의 인간 모발 브러쉬는 각각 4개의 로봇 팔에 결합되었다(도1C, 도 2B). 모델 K1 터치 머신을 아래 굵게 표시된 글꼴로 구성하는 모든 기계 부품은 그림 1C에 표시됩니다(재질 표참조).

<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

세포내 및 세포외 기계적 자극(또는 힘 신호)에 반응하는 식물은 특별한 형태학적 변화를 일으킵니다. 지난 수십 년 동안, 몇몇 신호 성분은 메카노트랜스덕션(예를 들어, 칼슘 이온 결합 단백질 및 자스몬산 생합성 효소)에 관여하기 위해 확인되고 보고되었다. 그러나, 힘 신호 또는 thigmomorphogenesis의 연구에서 연구의 상대적으로 느린 속도는 크게 두 가지 이유에 기인: 힘든 인간의 손으로 조작 터치 유도에 대 한 요구 사항 thigmomorphogenesis 및 힘 강도 오류 사람의 손터치와 관련이 있습니다. 식물 유기체에 대한 외부 하중의 효율성을 향상시키기 위해 자동 터치 포스 로딩 기계가 제작되었습니다. 이 로봇 팔 구동 헤어 브러시 터치는 노동력을 절약하고 쉽게 반복 할 수있는 터치 포스 시뮬레이션, 무제한 터치 반복 및 조정 가능한 터치 강도를 제공합니다. 이 모발 터치 포스 로딩 기계는 터치 포스 신호 돌연변이의 대규모 스크리닝과 식물 의 회모 형성의 페노믹스 연구에 모두 사용될 수 있다. 또한, 인간의 머리카락과 같은 터치 재료는 동물 털, 실크 스레드 및 면섬유와 같은 다른 천연 재료로 대체 될 수 있습니다. 기계의 자동 이동 암에는 각각 빗방울과 바람의 자연적인 힘을 모방하기 위해 물을 뿌리는 노즐과 에어 블로어가 장착 될 수 있습니다. 이 자동 헤어 터치 포스 로딩 기계를 손으로 수행 된 면봉 터치와 결합하여, 우리는 두 개의 힘 신호 돌연변이, MAP KINASE KINASE 1 (MKK1) 및 MKK2 식물의 터치 응답을 조사했습니다. . 접촉력 로드 야생형 식물 및 2개의 돌연변이체의 현상을 통계적으로 평가하였다. 그들은 터치 응답에 상당한 차이를 나타냈다.

자동 헤어 터치 포스 로딩 기계 식물의 형태학적 변화를 관찰하기 위해 재현 가능한 성장 조건과 치료 방법은 반복 가능한 결과를 얻는 데 핵심적인 것입니다. 이 고처리량 및 자동 터치 포스 신호 돌연변이 스크리닝은 새로 구축된 헤어 터치포스 로딩 머신인 Model K1(그림 1, 그림2)에 의해 달성된다. 이 헤어 브러쉬는 최대 4 개의 식물 트?...

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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

모델 식물 애기장대 의 Thigmomorphogenesis의 연구를 위한 노동 절약 및 반복 가능한 터치 포스 신호 돌연변이 스크린 프로토콜

부드러운 터치 포스 로딩 기계는 인간의 머리 브러시, 로봇 팔 과 컨트롤러에서 내장되어 있습니다. 헤어 브러쉬는 기계에 설치된 로봇 팔에 의해 구동되며 주기적으로 이동하여 식물에 터치 포스를 가합니다. 기계 구동 헤어 터치의 강도는 수동으로 적용된 터치의 강도와 비슷합니다.

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

우리는 식물 신호 형태 발생을 관찰하기 위해 자동 터치 포스 기계를 구축합니다. 식물에 부드러운 터치 력을 적용하기 위해 인간의 머리 브러시와 함께 설치 한 로봇 팔. 인간의 손가락 터치와 비교하여, 자동 인간의 헤어 터치 기계는 더 많은 노동 절약, 균일 한 터치 포스 로딩을 제공 할 수 있습니다.한 라운드의 힘 적재에 필요한 시간은 몇 분 이내에 제한될 수 있습니다. 몇 시간의 손가락 터치와 면 봉면 터치에 비해 로봇 기계는 식물 상업 반응 연구를 크게 향상시킬 수 있습니다. 처리된 식물의 효율성과 인구를 증가시킴으로써, 우리는 자동 터치 머신이 4개의 신호 돌연변이 스크린및 식물과 동물 모두에서 상업적 반응 연구에 적용될 것으로 예상합니다.시작하려면 MS 배지를 사용하여 8%의 천판에서 씨앗을 양성한 후 각 유전자형의 발아율을 7일 동안 테스트합니다. 발아 속도에 따라, 생성될 식물의 원하는 수보다 4~5배 더 많은 씨앗을 준비한다. 1.5 밀리리터 플라스틱 튜브에 차가운 물에 씨앗을 담그고 알루미늄 호일로 덮어 어둠 속에서 유지하십시오.씨 에 저장 4 섭씨 에 대 한 씨 임비티온. imbibition 후 5 ~ 7 일, 식물 성장에 적합한 토양을 선택합니다. 큰 덩어리를 피하고 포크를 사용하여 균일하게 혼합하십시오.24 207 밀리리터 플라스틱 컵의 상부 림 직경 7.4cm를 준비합니다. 관개 목적으로 컵 하단에 3 개의 둥근 구멍을 드릴. 혼합 토양이 플라스틱 컵을 채웁니다.토양이 컵 테두리보다 약 1센티미터 높이까지 쌓이게 하고 통치자를 사용하여 쌓인 토양의 표면을 부드럽게 평평하게 합니다. 24컵을 플라스틱 트레이에 옮기습니다. 식물의 빠른 성장을 위한 광합성 활성 방사선보다 높은 평방 미터당 초당 180~240개의 미세아인의 성장 챔버의 광강도를 설정합니다.라이트 조건을 24시간 일정으로 설정합니다. 성장 챔버의 온도를 섭씨 23.5도 또는 영하 1.5도로 설정하고 습도는 35~45%로 각 트레이에 2.5리터의 물을 넣습니다. 토양이 컵 의 바닥에있는 구멍에서 물을 흡수하고 토양의 표면이 컵 테두리 수준으로 떨어질 때까지 기다립니다.2시간 후, 3~4개의 씨앗을 한 자리에 뿌리고 컵 안에 고르게 분배된 4개의 반점을 뿌었습니다. 각 트레이 위에 투명한 플라스틱 덮개를 놓고 씨앗이 일주일 동안 발아하게 하십시오. 그런 다음 덮개를 제거하고 모종이 한 주 동안 자랄 수 있도록 합니다.씨앗이 발아 한 후 매일 1.5 리터의 물로 식물을 관개하십시오. 종자 파종 후 9~10일 후에는 얇게 차여 추가 촬영을 제거합니다. 작은 가위를 사용하여 슈트를 자르고 전체 식물을 토양에서 직접 꺼내지 마십시오.각 컵에 비슷한 크기의 3 ~4 명의 식물 개인. 로봇 팔에 터치 헤어 브러시를 설치하려면 먼저 접착제를 사용하여 330mm 길이의 강철 눈금자에 인간의 머리카락 한 층을 고르게 고정하십시오. 머리카락의 길이는 126 밀리미터입니다.두 개의 금속 클램프를 사용하여 강철 눈금자를 로봇 팔에 부착합니다. 제어판에서 조그 F 플러스를 눌러 수직 차원을 따라 기계 암의 높이를 설정하고 조그 R 마이너스를 눌러 로봇 팔과 브러시를 낮춥춥습니다. 헤어 브러시의 끝을 컵 테두리보다 5센티미터 낮게 유지합니다.Inc F 플러스 또는 R 마이너스를 눌러 모든 식물 개인이 만지고 있는지 확인하기 위해 기계를 1 ~ 2 사이클을 미리 실행합니다. 공식 실험 전에 전자 스케일을 사용하여 터치 력을 측정합니다. 1~2밀리톤 사이의 터치력을 유지하기 위해 기계 암의 높이를 조정합니다.다음으로, 수동으로 수평 치수를 따라 기계 팔의 시작 위치를 설정합니다. 헤어 브러시가 각 트레이의 가장자리에 걸려 있게 합니다. 조그 F 플러스 또는 조그 R 마이너스를 눌러 기계 팔을 약간 수평으로 이동하여 터치 실험이 시작되기 전에 식물이 닿지 않도록하십시오.이동 버튼을 눌러 머리 브러시 이동 거리를 수평 치수에서 365밀리미터로 설정합니다. Inc F 플러스 또는 R 마이너스를 눌러 기계 암을 이동하여 전체 이동 거리를 확보하고 처리 된 모든 식물이 만지고 있는지 확인합니다. 그런 다음 자동 속도 버튼을 눌러 기계 암의 x 축을 따라 분당 5000밀리미터의 이동 속도를 설정합니다.마이너 사이클 버튼을 눌러 라운드당 40번의 터치와 동일한 20번의 시험에서 터치 시간을 설정합니다. 헤어 브러시가 8 시간의 간격 시간으로 하루에 3 라운드 동안 식물을 만질 수있는 주요 기간 버튼을 눌러 하루 480 분에 터치 라운드의 반복 간격을 설정합니다. 카운트다운이 0으로 바뀌면 기계가 자동으로 새로운 터치 라운드를 시작합니다.기계가 4 일 의 기간 내에 12 라운드 동안 식물을 터치 할 수 있도록 12 시험에 주요 사이클을 설정합니다. 시작 버튼을 눌러 미리 설정된 프로그램을 시작합니다. 칫솔과 모발 팁을 조정하고 보정하여 전체 터치 기간 동안 매일 동일한 높이로 보정합니다.감동적인 실험 내에서 각 식물의 볼트 데이를 추적하려면 매일 각 식물의 첫 번째 식물 줄기를 관찰하십시오. 길이를 측정하고 1센티미터에 도달하면 성장 기간을 기록하므로 식물 상에서 생식 단계로 전환되었습니다. 로제트 반경의 측정은 상단에서 전체 트레이의 사진을 찍습니다.이미지 처리 소프트웨어를 사용하여 로제트 중심에서 가장 긴 리프 끝까지의 거리를 눈금자로 컵 테두리로 측정합니다. 로제트 영역을 측정하려면 먼저 로제트 장기의 나머지 부분에 영향을 주지 않고 꽃집을 제거하십시오. 각 식물의 꼭대기에서 근처에 배치 된 스케일 눈금자와 함께 사진을 찍습니다.이미지 처리 소프트웨어에서, 로제트 잎의 수평 2차원 표면적을 측정한다. 본 실험에서 면봉 수동 터치 트리트먼트는 야생형 대조군 컬럼비아 제로 식물에 대한 기계 구동 헤어 터치 트리트먼트와 비교하였다. 볼트는 연속 면봉 터치 처리 후 1.7 일 지연.마찬가지로 자동 기계 구동 헤어 터치에 대 한, 지연 된 볼트 관찰 되었다. 단변콕스 위험 분석은 터치 그룹의 식물의 볼트 위험이 대조군의 식물에 비해 각각 31%와 52%임을 나타낸다. 그러나, 이러한 볼트 지연은 tDNA 삽입 돌연변이체, NKK 1 및 NKK 2에서 관찰되지 않았다.Univariate Cox 비례 위험 모델은 41의 추정 HR을 가진 제어 및 터치 식물 사이에 중요한 차이를 보인 만 야생 유형 컬럼비아 제로를 보여줍니다. 형태학적 변화를 위해, 야생 형 컬럼비아 제로 식물은 일정하고 반복적인 자동 기계 구동 헤어 터치의 3 일 후에 현저하게 더 작은 장미 반경과 짧은 잎 길이를 보였다. 예상 로제트 면적은 13일 만에 20~16㎡로 변경되었습니다.터치 포스 로딩이 상처로 이어지지 않도록 하려면 적절한 터치 력을 신중하게 설정해야 합니다. 터치 반응 분석에 적합한 아라비도시스 공장을 생산하기 위해서는 적절한 성장 조건이 필요합니다. 예를 들어, 초당 평방 미터당 180~240마이크로아인슈타인사이의 24시간의 광강도가 필요하다.다른 형태의 기계적 힘 적재로 확장하기 위해 기계는 물을 뿌리는 노즐 이나 바람 송풍기로 개조하여 미래에 각각 비 또는 바람 효과를 모방할 수 있습니다.

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

컴퓨터가 만든 동물 모델 자극

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

연구

생물학

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

씹는 곤충에 A.의 thaliana의 저항을 테스트하기 위해 선택과 노 - 선택 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

에서 초기 단계의 배아의 효율적이고 신속한 분리<em&gt; 애기 장대</em&gt; 씨앗

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

비교 단백체 분석을위한 신진 대사 라벨링 및 막 분별<em&gt; 애기 장대</em&gt; 서스펜션 세포 배양

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

담배 과도 식 시스템을 사용하여 MAPK 신호 전달 통로의 공간 개편 이미징

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

발광 시계 기자와 애기 장대 원형질체 트랜의 일주기 표현형의 신속한 분석

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

식물 / 미생물 분자 상호 작용 및 신호의 동시 및 체계적 분석을위한 수경 공동 공동 배양 시스템

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

애기 씨의 높은 처리 살 균에 대 한 표준화 된 방법

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

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

칼슘 신호의 새로운 표적을 확인하기 위해 트랜스제닉 칼슘 리포터 Aequorin을 사용하여 유전자 화면을 전달

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