Name: identification of novel regulators of plant transpiration by large-scale thermal imaging screening in helianthus annuus
Uploaded: 2020-01-30T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Identification of Novel Regulators of Plant Transpiration by Large-Scale Thermal Imaging Screening in Helianthus Annuus at JoVE.com

Arbejdet blev støttet af Pomona College Start-up fonde og Hirsch Research Indledning Grants Fund (til FJ) samt Pomona College Molekylær Biology Program gennem Stellar Summer Research Assistant Program (til KG).

1. Dyrkning af planter
<ol><li>Tilføj et 4 cm tykt lag fin vermiculit til standard 10 tommer x 20 tommer (254 mm x 501 mm) plantebakker uden huller.</li>
	<li>Sæt frøholdere (se Tabel over materialer)2 cm fra hinanden i plantebakkerne.</li>
	<li>Fyld frøholdere med vermiculit.</li>
	<li>Placer en solsikkefrø med sin spidse ende ned i hver frø holder, skubbe ned, så halvdelen af frøet forbliver udsat. BEMÆRK: Et solsikkefrø er asymmetrisk, og den spidse ende, hvorfra radiklen vil opstå, b?...

<ol>
	<li>Basu, S., Ramegowda, V., Kumar, A., Pereira, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant+adaptation+to+drought+stress.">Plant adaptation to drought stress.</a> F1000Research. 5, (2016).</li><li>McLachlan, D. H., Kopischke, M., Robatzek, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gate+control:+guard+cell+regulation+by+microbial+stress.">Gate control: guard cell regulation by microbial stress.</a> The New Phytologist. 203 (4), 1049-1063 (2014).</li><li>Leung, J., Bazihizina, N., Mancuso, S., Valon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revisiting+the+Plant's+Dilemma.">Revisiting the Plant's Dilemma.</a> Molecular Plant. 9 (1), 7-9 (2016).</li><li>Macarron, 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=Impact+of+high-throughput+screening+in+biomedical+research.">Impact of high-throughput screening in biomedical research.</a> Nature Reviews Drug Discovery. 10 (3), 188-195 (2011).</li><li>Wigglesworth, M. J., Murray, D. C., Blackett, C. J., Kossenjans, M., Nissink, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+the+delivery+of+next+generation+therapeutics+from+high+throughput+screening+libraries.">Increasing the delivery of next generation therapeutics from high throughput screening libraries.</a> Current Opinion in Chemical Biology. 26, 104-110 (2015).</li><li>Zhao, 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=Chemical+genetic+interrogation+of+natural+variation+uncovers+a+molecule+that+is+glycoactivated.">Chemical genetic interrogation of natural variation uncovers a molecule that is glycoactivated.</a> Nature Chemical Biology. 3 (11), 716-721 (2007).</li><li>Park, S. 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=Abscisic+acid+inhibits+type+2C+protein+phosphatases+via+the+PYR/PYL+family+of+START+proteins.">Abscisic acid inhibits type 2C protein phosphatases via the PYR/PYL family of START proteins.</a> Science. 324 (5930), 1068-1071 (2009).</li><li>Ma, 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=Regulators+of+PP2C+phosphatase+activity+function+as+abscisic+acid+sensors.">Regulators of PP2C phosphatase activity function as abscisic acid sensors.</a> Science. 324 (5930), 1064-1068 (2009).</li><li>Cao, 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=An+ABA-mimicking+ligand+that+reduces+water+loss+and+promotes+drought+resistance+in+plants.">An ABA-mimicking ligand that reduces water loss and promotes drought resistance in plants.</a> Cell Research. 23 (8), 1043-1054 (2013).</li><li>Okamoto, 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=Activation+of+dimeric+ABA+receptors+elicits+guard+cell+closure,+ABA-regulated+gene+expression,+and+drought+tolerance.">Activation of dimeric ABA receptors elicits guard cell closure, ABA-regulated gene expression, and drought tolerance.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (29), 12132-12137 (2013).</li><li>Rodriguez, P. L., Lozano-Juste, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unnatural+agrochemical+ligands+for+engineered+abscisic+acid+receptors.">Unnatural agrochemical ligands for engineered abscisic acid receptors.</a> Trends in Plant Science. 20 (6), 330-332 (2015).</li><li>Kim, T. H., 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=Chemical+genetics+reveals+negative+regulation+of+abscisic+acid+signaling+by+a+plant+immune+response+pathway.">Chemical genetics reveals negative regulation of abscisic acid signaling by a plant immune response pathway.</a> Current Biology. 21 (11), 990-997 (2011).</li><li>Ito, T., 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=Novel+Abscisic+Acid+Antagonists+Identified+with+Chemical+Array+Screening.">Novel Abscisic Acid Antagonists Identified with Chemical Array Screening.</a> ChemBioChem. 16 (17), 2471-2478 (2015).</li><li>Ye, 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=A+Novel+Chemical+Inhibitor+of+ABA+Signaling+Targets+All+ABA+Receptors.">A Novel Chemical Inhibitor of ABA Signaling Targets All ABA Receptors.</a> Plant Physiology. 173 (4), 2356-2369 (2017).</li><li>Takeuchi, J., 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=Designed+abscisic+acid+analogs+as+antagonists+of+PYL-PP2C+receptor+interactions.">Designed abscisic acid analogs as antagonists of PYL-PP2C receptor interactions.</a> Nature Chemical Biology. 10 (6), 477-482 (2014).</li><li>Rauf, S., 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=Progress+in+modification+of+sunflower+oil+to+expand+its+industrial+value.">Progress in modification of sunflower oil to expand its industrial value.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 97 (7), 1997-2006 (2017).</li><li>Caraus, I., Alsuwailem, A. A., Nadon, R., Makarenkov, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detecting+and+overcoming+systematic+bias+in+high-throughput+screening+technologies:+a+comprehensive+review+of+practical+issues+and+methodological+solutions.">Detecting and overcoming systematic bias in high-throughput screening technologies: a comprehensive review of practical issues and methodological solutions.</a> Briefings in Bioinformatics. 16 (6), 974-986 (2015).</li><li>Costa, J. M., Grant, O. M., Chaves, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermography+to+explore+plant-environment+interactions.">Thermography to explore plant-environment interactions.</a> Journal of Experimental Botany. 64 (13), 3937-3949 (2013).</li><li>Merlot, S., 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=Use+of+infrared+thermal+imaging+to+isolate+Arabidopsis+mutants+defective+in+stomatal+regulation.">Use of infrared thermal imaging to isolate Arabidopsis mutants defective in stomatal regulation.</a> The Plant Journal. 30 (5), 601-609 (2002).</li></ol>

Antallet af forbindelser, der kan testes på en given dag, afhænger for det meste af (i) den miljøkontrollerede plads, der er til rådighed til at dyrke planterne og udføre skærmen, samt (ii) antallet af personer, der kan være involveret i trin 6 i protokollen. Vi anbefaler brug af tre eksperimentelle replikater til at konsolidere fortolkningen af resultaterne efter statistisk behandling. I en typisk dag, en til to personer kan screene 60 forbindelser i treeksemplarer uden problemer ved at teste for eksempel [60 kem...

Stresstolerance i planter er et polygent træk påvirket af en række molekylære, cellulære, udviklingsmæssige og fysiologiske egenskaber og mekanismer1. Planter i et svingende miljø skal løbende modulere deres stomatale bevægelser for at afbalancere den fotosyntetiske efterspørgsel efter kulstof og samtidig opretholde tilstrækkeligt vand og forhindre patoogen invasion2; De mekanismer, hvorved disse "afgørelser" træffes, forstås imidlertid dårligt3. Indførelse af bioaktive molekyler i planter kan modulere deres fysiologi og hjælpe med at sondere nye reguleringsmekanismer.
Den omfattende screening af små molekyler er en effektiv strategi, der anvendes i anti-cancer lægemiddel opdagelse og farmakologiske analyser til at teste de fysiologiske virkninger af hundreder til tusinder af molekyler i en kort periode4,5. I plantebiologi har høj gennemløbsscreening vist sin effektivitet,f.eks. Siden da, agonister og antagonister af ABA receptorer, og små molekyler i stand til at modulere udtrykket af ABA-inducible reporter gener er blevet identificeret9,10,11,12,13,14,15. High-throughput screening tilgange i øjeblikket til rådighed til at identificere små forbindelser, der kan modulere stomatal blænde har nogle ulemper: i) protokoller kredser omkring ABA signalering vej kan forhindre identifikation af nye ABA-uafhængige mekanismer, og (ii) in vivo strategier, der anvendes til identifikation af bioaktive små molekyler er primært afhængige af deres fysiologiske virkninger på frøspiring eller kimdannelse vækst, og ikke på regulering af plante transpiration i sig selv.
Derudover, mens der er mange måder at behandle planter med bioaktive molekyler, de fleste af dem er ikke velegnet til en storstilet undersøgelse af stomatal bevægelse. Kort, de tre mest almindelige teknikker er bladanvendelse ved sprøjtning eller dypning, behandling af rodsystemet, og rodkunstvanding. Bladapplikation er ikke kompatibel med de mest almindelige og hurtige metoder til måling af stomatblænde, da tilstedeværelsen af dråber på bladoverfladen forstyrrer storstilet dataindsamling. De vigtigste begrænsninger af rodvanding er de store prøve volumen krav, den potentielle fastholdelse af forbindelser af elementer i rhizosfæren, og afhængigheden af aktiv rodoptagelse.
Her præsenterer vi en storstilet metode til at identificere nye forbindelser, der regulerer plantetranspiration, og som ikke nødvendigvis involverer ABA- eller kendte tørkereaktionsmekanismer og giver mulighed for effektiv og pålidelig behandling af planter. I dette system behandles Helianthus annuusplanter ved hjælp af en rodfodringsmetode, der består i at skære den primære rod af planter dyrket hydroponically og dyppe afskæringsstedet i prøveopløsningen. Når de er behandlet, måles effekten af hvert stof på planternes transpiration ved hjælp af et infrarødt termisk billedkamera. Da en vigtig faktor for bladoverfladetemperatur er fordampningshastigheden fra bladet, kan termiske billeddata være direkte korreleret med stomatal ledningsevne. Den relative ændring i bladtemperaturen efter kemisk behandling giver således direkte mulighed for at kvantificere plantens transpiration.
H. annuus er en af de fem største oliefrø afgrøder i verden16 og opdagelser foretaget direkte på denne plante kan lette fremtidige overførsler af teknologi. Desuden har H. annuus planter store og flade cotyledons, samt en tyk primær rod, som var ideel til udviklingen af denne protokol. Men, denne metode kan let tilpasses til andre planter og en række forbindelser.
Denne protokol kan bruges til effektivt at identificere molekyler, der kan udløse stomatal lukning eller fremme stomatal åbning, hvilket har store konsekvenser for forståelsen af de signaler, der regulerer stomatal ledningsevne og plantetilpasning til miljømæssige Understreger.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1020 plastic growing trays without drain holes</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Standard 10 x 20 inch trays</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2.0 mL microtubes, capless</td>
			<td>Genesee Scientific</td>
			<td>22-283NC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Abscisic acid (ABA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A1049</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air pump</td>
			<td>Active Aqua</td>
			<td>AAPA7.8L</td>
			<td>2 Outlets, 3W, 7.8 L/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Airstones</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chemical compound library</td>
			<td>MicroSource Discovery</td>
			<td></td>
			<td>Natural Product Collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Creative Versa-Tool (wood burning tool)</td>
			<td>Nasco</td>
			<td>9724549</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylsulfoxide (DMSO), plant cell culture tested</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>D4540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dwarf Sunspot Sunflower seeds</td>
			<td>Outsidepride.com</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Erythrosin B</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>200964</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydroponics fertilizer set (FloraBloom, FloraGrow, FloraMicro)</td>
			<td>General Hydroponics</td>
			<td>GL51GH1421.31.11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes Delicate Task Wipers</td>
			<td>Kimberly-Clark Professional</td>
			<td>34155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop</td>
			<td>Dell</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MES hydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M2933</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microdissection scissors</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Excel</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hydroxide (KOH)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5958</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ResearchIR Software</td>
			<td>FLIR</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R-Tech Rigid Polystyrene Foam Board</td>
			<td>Insulfoam</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Seedholders</td>
			<td>Araponics</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super Tub (plastic utility tub)</td>
			<td>Maccourt</td>
			<td>ST3608</td>
			<td>36 x 24 x 8 inch tub used for hydroponics</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T450sc LWIR (Long-Wave Infrared) Handheld Thermal Imaging Camera</td>
			<td>FLIR</td>
			<td>FLIR-T62101</td>
			<td>Comes with required charging cable and USB cable needed to connect to laptop</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vermiculite</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water filter</td>
			<td>SunSun</td>
			<td>HW-304B Pro Canister Filter</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

identification of novel regulators of plant transpiration by large-scale thermal imaging screening in helianthus annuus

Plantetilpasning til biotiske og abiotiske belastninger styres af en række faktorer, blandt hvilke reguleringen af stomatal blænde som reaktion på vandunderskud eller patogener spiller en afgørende rolle. Identifikation af små molekyler, der regulerer stomatal bevægelse kan derfor bidrage til at forstå det fysiologiske grundlag, som planter tilpasse sig deres miljø. Storstilede screeningsmetoder, der er blevet anvendt til at identificere regulatorer af stomatal bevægelse har potentielle begrænsninger: nogle er stærkt afhængige af abscisic syre (ABA) hormon signalering vej, derfor udelukkeABA-uafhængige mekanismer, mens andre er afhængige af observation af indirekte, langsigtede fysiologiske virkninger såsom plantevækst og udvikling. Den screeningmetode, der præsenteres her, gør det muligt at behandle anlæg i stor skala med et bibliotek af kemikalier kombineret med en direkte kvantificering af deres transpiration ved termisk billeddannelse. Da fordampning af vand gennem transpiration resulterer i bladoverfladekøling, giver termisk billeddannelse en ikke-invasiv tilgang til at undersøge ændringer i stomatal ledningsevne over tid. I denne protokol dyrkes Helianthus annuus-planter hydroponically og behandles derefter ved rodfodring, hvor den primære rod skæres og dyppes i det kemikalie, der testes. Termisk billeddannelse efterfulgt af statistisk analyse af kotyledonære temperaturændringer over tid giver mulighed for identifikation af bioaktive molekyler modulerende stomatal blænde. Vores proof-of-concept eksperimenter viser, at et kemikalie kan transporteres fra skæret rod til cotyledon af solsikke kimplante inden for 10 minutter. Når planter behandles med ABA som en positiv kontrol, kan der desuden påvises en stigning i bladoverfladetemperaturen inden for få minutter. Vores metode giver således mulighed for effektiv og hurtig identifikation af nye molekyler, der regulerer stomatal blænde.

Et forsøg med det røde farvestof Erythrosine B (0,8 kDa) viser kemikaliernes evne til synligt at blive absorberet gennem en skærerod i cotyledons af en solsikkekimplante inden for 10 minutter (figur 1).
Når planter behandles med ABA, påvises en stigning i bladtemperaturen i solsikkekotyledoner inden for få minutter. Denne stigning i bladtemperaturen er forbundet med et fald i stomatal blænde ...

Watch this Scientific Journal Video about Identification of Novel Regulators of Plant Transpiration by Large-Scale Thermal Imaging Screening in Helianthus Annuus at JoVE.com

Identification of Novel Regulators of Plant Transpiration by Large-Scale Thermal Imaging Screening in Helianthus Annuus

Vi tilbyder en metode til at identificere modulatorer af bladtranspiration ved storstilet screening af et sammensat bibliotek.

Identifikation af nye regulatorer af plantetranspiration ved storstilet termisk billeddannelse screening i Helianthus Annuus

Plant adaptation to biotic and abiotic stresses is governed by a variety of factors, among which the regulation of stomatal aperture in response to water ...

Denne protokol bruger termisk billeddannelse til at identificere nye forbindelser i stand til at regulere plante transpiration. Denne teknik er alsidig med hensyn til de plantearter, der kan testes, arten af forbindelsen, og typen af billeddannelse. For at oprette planter til dyrkning, først tilføje en fire centimeter tykt lag af fine vermiculit til standard 10 af 20 tommer plantebakker uden huller og placere frø indehavere to centimeter fra hinanden i bakkerne.Fyld frøholderne med vermiculit og læg en solsikkefrø spidse ende ned i hver holder, således at halvdelen af frøet forbliver udsat. Når alle frøene er blevet belagt, dække dem med yderligere to centimeter af fine vermiculit og tåge med vand fra oven. Efter en time, dække bakkerne med låg og placere planterne i et vækstkammer i et drivhus.For at opsætte hydroponics systemet, fylde en passende størrelse beholder egnet til dyrkning af planter hydroponically med destilleret vand og tilsæt generelle hydroponics gødning som angivet af producenten. Brug derefter luft- og vandpumper til at lufte den resulterende hydroponics-løsning med konstant bevægelse. For at forberede hydroponics flydere, skære et ark af to centimeter tyk ekspanderet polystyren skum til dimensionerne af beholderen og bruge træ brændende værktøj til at gøre en til to centimeter diameter huller i skummet.Placer derefter flyderne i hydroponics systemet. Fem dage efter plantning, forsigtigt trække planter ud af vermiculit. Straks placere planter i en beholder med vand i 30 minutter for at fjerne overskydende vermiculit og blødgøre de resterende pericarps.Når de nye primære rødder er synlige, skal du fjerne pericarps i hånden efter behov. Lad frøplanterne inden for frøholderne overføres til de forberedte polystyrenskumsrister i hydroponics-systemet. Dyrk planterne i hydroponics i to dage.Lad kemikalierne fra det lille sammensatte bibliotek tø op ved stuetemperatur. Etiket seks capless to milliliter mikrorør til negativ kontrol behandling, tre rør til ABA behandling, og de sidste 60 rør til analyse af virkningerne af de 20 kemikalier af interesse i tre eksemplarer. Der tilsættes 10 mikroliter af hvert kemikalie i hvert af reagensglassene, 10 mikroliter af 10 millimolar ABA og dimethylsulfoxid i de tre ABA-rør og 10 mikroliter dimethylsulfoxid i de seks kontrolrør.Bland derefter omhyggeligt 990 mikroliter af 10 millimolar MES kaliumhydroxid i hvert rør. Sæt rørene i et rørstativ med den positive og negative kontrol og forsøgsrørene jævnt fordelt i rack'et for at tage højde for positionsrelateret bias. Hvis du vil konfigurere det termiske kamera, skal du først montere kameraet på en kopiholder og slutte alle kablerne til en bærbar computer.Tænd kameraet, før du tænder for den bærbare computer, og åbn den termiske billedbehandlingsanalysesoftware. Hvis du vil justere optagelsesparametrene, skal du rulle musen hen over knappen Optag for at tillade valg af skruenøgleikonet under Postindstillinger og vælge den relevante posttilstand og de relevante indstillinger. Til behandling af frøplanterne løftes frøholderen forsigtigt og roden dyppes hurtigt i den lavvandede skål, der indeholder vand.Skær den primære rod af hver sætteplante under vand 0,8 til en centimeter under den mest basale ende af frøholderen for at forhindre indbyggergang og indsætte friskskåret plante i et rør af kemikalier. Når alle planter er blevet overført, skal du placere planterne under det termiske billedkamera og bekræfte, at alle planterne er inden for kameraets synsfelt. Hvis du vil fokusere kameraet på overfladen af cotyledons, skal du trykke på Kontrol alt A og klikke på Optag en film.Der åbnes et nyt vindue, der bekræfter optagelsen. Efter en til to timer skal du stoppe optagelsen. Hvis du vil have dataanalyse, skal du åbne de korrekte seq-filer og sætte filmen på pause.Klik på tilføje en måling markør region af interesse tre af tre pixels ikon og flytte musen hen over midten af en cotyledon af den første plante. Venstre-klik på billedet for at mærke cotyledon. Mærke den anden cotyledon af den første plante på samme måde.Når alle planterne er mærket med to markører, skal du klikke på ikonet rediger interesseområder og vente og rulle til venstre for at markere alle de områder, der er af interesse. Rul derefter musen hen over statistikvisningsikonet, og vælg det tidsmæssige plot. Der åbnes et nyt vindue.Kør filmen, vil en graf fylde med data. Klik derefter på den dobbelte pil i diagramvinduet for at åbne en ny menu, og klik på ikonet Gem for at gemme dataene. Brugen af det røde farvestof erythrosine B viser kemikaliers evne til at blive synligt absorberet gennem en skåret rod i cotyledons af en solsikke kimplante inden for 10 minutter.Når planter behandles med ABA, påvises en stigning i bladtemperaturen i solsikke cotyledons inden for 30 minutter, der er forbundet med faldet i den stmatale blænde og den stmatale ledningsevne. Desuden observeres en øget bladtemperatur 15 minutter efter behandling med 10 micromolar ABA og 20 minutter efter behandling med fem mikromolar ABA, der viser, at måling af bladtemperatur ved termisk billeddannelse er en god indikator til måling af stomimatal blænde og ledningsevne. I dette repræsentative eksperiment gør en standardscorebaseret statistisk behandling det muligt at identificere kemikalier, der fremmer stmatal lukning eller åbning.For at måle virkningerne af forbindelser på transpiration, er det vigtigt at dyrke planter under optimale forhold af lys, fugtighed og temperatur. Denne protokol kan anvendes på de fleste dicots. Det kan også bruges til at vurdere virkningen af nye forbindelser på fotosyntetiske ydeevne, for eksempel ved at måle klorofyl fluorescens.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Identification of Novel Regulators of Plant Transpiration by Large-Scale Thermal Imaging Screening in Helianthus Annuus

Plant Biology

Plant Structure, Growth, and Nutrition

SCIENTISTS IN ACTION

Large-Scale Screens of Metagenomic Libraries

Metagenomic libraries archive large fragments of contiguous genomic sequences from microorganisms without requiring prior cultivation.  Generating a ...

Batch Immunostaining for Large-Scale Protein Detection in the Whole Monkey Brain

Immunohistochemistry (IHC) is one of the most widely used laboratory techniques for the detection of target proteins in situ. Questions concerning the ...

Identification of Growth Inhibition Phenotypes Induced by Expression of Bacterial Type III Effectors in Yeast

Many Gram-negative pathogenic bacteria use a type III secretion system to translocate a suite of effector proteins into the cytosol of host cells. Within ...

Large Scale Zebrafish-Based In vivo Small Molecule Screen

Large Scale Zebrafish-Based In vivo Small Molecule Screen

Given their small embryo size, rapid development, transparency, fecundity, and numerous molecular, morphological and physiological similarities to ...

Fluorescence-microscopy Screening and Next-generation Sequencing: Useful Tools for the Identification of Genes Involved in Organelle Integrity

Fluorescens-mikroskopi Screening og næste generation sekventering: Nyttige værktøjer til identifikation af gener involveret i organel Integrity

This protocol describes a fluorescence microscope-based screening of Arabidopsis seedlings and describes how to map recessive mutations that alter the ...

A Quantitative Assay to Study Protein:DNA Interactions, Discover Transcriptional Regulators of Gene Expression, and Identify Novel Anti-tumor Agents

En kvantitativ analyse til at studere Protein: DNA interaktioner, Discover transskriptionsregulatorer af genekspression, og identificere nye anti-tumor Agents

Many DNA-binding assays such as electrophoretic mobility shift assays (EMSA), chemiluminescent assays, chromatin immunoprecipitation (ChIP)-based assays, ...

Infinium Assay for Large-scale SNP Genotyping Applications

Infinium Assay for Storstilet SNP Genotypebestemmelse Applications

Genotyping variants in the human genome has proven to be an efficient method to identify genetic associations with phenotypes. The distribution of ...

Identification of Post-translational Modifications of Plant Protein Complexes

Identifikation af post-translationelle modifikationer til planteprotein Complexes

Plants adapt quickly to changing environments due to elaborate perception and signaling systems. During pathogen attack, plants rapidly respond to ...

A Strategy for Sensitive, Large Scale Quantitative Metabolomics

En strategi for følsomme, Large Scale Kvantitative Metabolomics

Metabolite profiling has been a valuable asset in the study of metabolism in health and disease. However, current platforms have different limiting ...

siRNA Screening to Identify Ubiquitin and Ubiquitin-like System Regulators of Biological Pathways in Cultured Mammalian Cells

siRNA Screening at identificere Ubiquitin og ubiquitinlignende System Regulators Biologisk Pathways i dyrkede pattedyrceller

Post-translational modification of proteins with ubiquitin and ubiquitin-like molecules (UBLs) is emerging as a dynamic cellular signaling network that ...