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

Arbeidet ble støttet av Pomona College Start-up Funds and Hirsch Research Initiation Grants Fund (til FJ) samt Pomona College Molecular Biology Program gjennom Stellar Summer Research Assistant Program (til KG).

1. Dyrking av plantene
<ol><li>Tilsett et 4 cm tykt lag med fin vermikulitt til standard 10 x 20 tommer (254 mm x 501 mm) plantebrett uten hull.</li>
	<li>Plasser frøholderne (se Materialtabell) 2 cm fra hverandre i plantebrettene.</li>
	<li>Fyll frøholdere med vermikulitt.</li>
	<li>Plasser et solsikkefrø med sin spisse ende ned i hver frøholder, og skyv ned slik at halvparten av frøet forblir utsatt. MERK: Et solsikkefrø er asymmetrisk, og den spisse enden fra der radikelen vil dukke opp, 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>

Antall forbindelser som kan testes på en gitt dag avhenger for det meste av (i) den miljøkontrollerte plassen som er tilgjengelig for å dyrke plantene og å utføre skjermen, samt (ii) antall personer som kan være involvert i trinn 6 i protokollen. Vi anbefaler bruk av tre eksperimentelle replikaser for å konsolidere tolkningen av resultatene etter statistisk behandling. På en typisk dag kan en til to personer screene 60 forbindelser i triplicates uten problemer ved å teste for eksempel [60 kjemikalier + 6 negativ...

Stresstoleranse i planter er en polygen egenskap påvirket av en rekke molekylære, cellulære, utviklingsmessige og fysiologiske egenskaper og mekanismer1. Planter i et varierende miljø må kontinuerlig modulere sine stomatale bevegelser for å balansere den fotosyntetiske etterspørselen etter karbon samtidig som tilstrekkelig vann opprettholdes og forhindrer patogeninvasjon2; Men mekanismene som disse avveining "beslutninger" er gjort er dårlig forstått3. Innføring av bioaktive molekyler i planter kan modulere deres fysiologi og bidra til å undersøke nye reguleringsmekanismer.
Den store screeningen av små molekyler er en effektiv strategi som brukes i anti-kreft narkotika oppdagelse og farmakologiske analyser for å teste de fysiologiske effektene av hundrevis til tusenvis av molekyler i løpet av kort tid4,5. I plantebiologi har høy gjennomstrømning vist sin effektivitet for eksempel i identifisering av det syntetiske molekylet pyrabactin6, samt oppdagelsen av den ettertraktede reseptoren av abscisic acid (ABA)7,8. Siden da har agonister og antagonister av ABA-reseptorer, og små molekyler i stand til å modulere uttrykket av ABA-inducible reporter gener blitt identifisert9,10,11,12,13,14,15. Screeningtilnærminger med høy gjennomstrømning er tilgjengelig for å identifisere små forbindelser som kan modulere stomatal blenderåpning har noen ulemper: (i) protokoller som roterer rundt ABA-signalveien, kan forhindre identifisering av nye ABA-uavhengige mekanismer, og (ii) in vivo strategier som brukes for identifisering av bioaktive små molekyler stole primært på deres fysiologiske effekter på frø spiring eller frøplante vekst, og ikke på regulering av plantetranspirasjon per se.
I tillegg, mens det er mange måter å behandle planter med bioaktive molekyler, er de fleste av dem ikke godt egnet for en storstilt studie av stomatal bevegelse. Kort, de tre vanligste teknikkene er foliar søknad ved sprøyting eller dypping, behandling av rotsystemet, og rot vanning. Foliar-applikasjonen er ikke kompatibel med de vanligste og raskeste metodene for å måle stomatal blenderåpning siden tilstedeværelsen av dråper på bladoverflaten forstyrrer storskala datainnsamling. De store begrensningene for rotvanning er de store kravene til prøvevolum, den potensielle oppbevaringen av forbindelsene ved elementer i jordsfæren, og avhengigheten av aktivt rotopptak.
Her presenterer vi en storstilt metode for å identifisere nye forbindelser som regulerer plantetranspirasjon som ikke nødvendigvis involverer ABA- eller kjente tørkeresponsive mekanismer og gir effektiv og pålitelig behandling av planter. I dette systemet behandles Helianthus annuus planter ved hjelp av en rotfôringstilnærming som består av å kutte den primære roten av frøplanter dyrket hydroponically og dyppe kuttstedet inn i prøveløsningen. Når behandlet, effekten av hver forbindelse på transpirasjon av planter måles ved hjelp av en infrarød termisk bildekamera. Siden en viktig determinant for bladoverflatetemperatur er frekvensen av fordampning fra bladet, kan termiske bildedata være direkte korrelert til stomatal konduktasjon. Den relative endringen i foliar temperatur etter kjemisk behandling gir dermed et direkte middel til å kvantifisere anlegget transpirasjon.
H. annuus er en av de fem største oljefrøavlingene i verden16 og funn gjort direkte på dette anlegget kan lette fremtidige overføringer av teknologi. I tillegg har H. annuus frøplanter store og flate kotyledoner, samt en tykk primærrot, som var ideell for utviklingen av denne protokollen. Denne metoden kan imidlertid lett tilpasses andre planter og en rekke forbindelser.
Denne protokollen kan brukes til effektivt å identifisere molekyler som kan utløse stomatal lukking eller fremme stomatal åpning, som har store implikasjoner for å forstå signalene som regulerer stomatal konduktisering og plantetilpasning til miljømessige Understreker.

<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 påkjenninger styres av en rekke faktorer, blant annet regulering av stomatal blenderåpning som svar på vannunderskudd eller patogener spiller en avgjørende rolle. Identifisere små molekyler som regulerer stomatal bevegelse kan derfor bidra til å forstå det fysiologiske grunnlaget som planter tilpasser seg miljøet. Store screening tilnærminger som har blitt brukt til å identifisere regulatorer av stomatal bevegelse har potensielle begrensninger: noen stole tungt på abscisic acid (ABA) hormon signaling banen, derfor unntatt ABA-uavhengige mekanismer, mens andre stole på observasjon av indirekte, langsiktige fysiologiske effekter som plantevekst og utvikling. Screeningmetoden som presenteres her tillater storskala behandling av planter med et bibliotek av kjemikalier kombinert med en direkte kvantifisering av deres transpirasjon ved termisk avbildning. Siden fordampning av vann gjennom transpirasjon resulterer i bladoverflatekjøling, gir termisk avbildning en ikke-invasiv tilnærming til å undersøke endringer i stomatal konduktasjon over tid. I denne protokollen dyrkes Helianthus annuus frøplanter hydroponically og deretter behandlet ved rotfôring, der den primære roten kuttes og dyppes i kjemikaliet som testes. Termisk avbildning etterfulgt av statistisk analyse av kotyledonære temperaturendringer over tid gjør det mulig å identifisere bioaktive molekyler som modulerer stomatal blenderåpning. Våre konseptbeviseksperimenter viser at et kjemikalie kan bæres fra kuttroten til kosedonen til solsikkefrøingen innen 10 minutter. I tillegg, når planter behandles med ABA som en positiv kontroll, kan en økning i bladoverflatetemperaturen oppdages i løpet av minutter. Vår metode tillater dermed effektiv og rask identifisering av nye molekyler som regulerer stomatal blenderåpning.

Et eksperiment ved hjelp av det røde farderet Erythrosine B (0,8 kDa) viser evnen til kjemikalier som skal synlig absorberes gjennom en kuttrot i kotyledonene til en solsikkefrø innen 10 minutter (figur 1).
Når planter behandles med ABA, oppdages en økning i bladtemperaturen i solsikkekotyledoner i løpet av minutter. Denne økningen i bladtemperaturen er forbundet med en reduksjon i stomatal bl...

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 tilbyr en metode for å identifisere modulatorer av foliar transpirasjon ved storskala screening av et sammensatt bibliotek.

Identifikasjon av nye regulatorer av plantetranspirasjon ved storskala termisk bildebehandling 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 protokollen bruker termisk avbildning for å identifisere nye forbindelser som kan regulere plantetransspirasjon. Denne teknikken er allsidig i forhold til plantearter som kan testes, arten av forbindelsen, og typen bildebehandling. For å sette opp plantene for dyrking, legg først til et fire centimeter tykt lag med fin vermikulitt til standard 10 av 20 tommers plantebrett uten hull og legg frøholdere to centimeter fra hverandre i skuffene.Fyll frøholderne med vermikulitt og legg en solsikkefrø pekte ende ned i hver holder slik at halvparten av frøet forblir eksponert. Når alle frøene er belagt, dekk dem med ytterligere to centimeter fin vermikulitt og tåke med vann ovenfra. Etter en time, dekk brettene med lokk og legg plantene i et vekstkammer i et drivhus.For å sette opp hydroponics systemet, fyll en passende størrelse beholder egnet for dyrking av planter hydroponically med destillert vann og tilsett generell hydroponics gjødsel som angitt av produsenten. Bruk deretter luft- og vannpumper til å lufte den resulterende hydroponics-løsningen med konstant bevegelse. For å forberede hydroponics floaters, kutt et ark med to centimeter tykt ekspandert polystyrenskum til dimensjonene av beholderen og bruk vedfyringsverktøy for å lage ett til to centimeter diameter hull i skummet.Plasser deretter flyterne i hydroponics-systemet. Fem dager etter planting, trekk forsiktig plantene ut av vermikulitten. Plasser umiddelbart plantene i en beholder med vann i 30 minutter for å fjerne overflødig vermikulitt og for å myke de resterende perikarpene.Når de fremvoksende primære røttene er synlige, fjern perikarpene for hånd etter behov. Overfør plantene i frøholderne til de tilberedte polystyrenskumflyterne i hydroponics-systemet. Dyrke plantene i hydroponics i to dager.La kjemikaliene fra det lille sammensatte biblioteket tine ved romtemperatur. Merk seks capless to milliliter mikrorør for negativ kontrollbehandling, tre rør for ABA-behandlingen, og de siste 60 rørene for analyse av effekten av de 20 kjemikaliene av interesse for triplikate. Tilsett 10 mikroliter av hvert kjemikalie i hvert av testrørene, 10 mikroliter med 10 millimolar ABA og dimetylsulfoksid i de tre ABA-rørene, og 10 mikroliter dimetylsulfoksid i de seks kontrollrørene.Bland deretter forsiktig 990 mikroliter på 10 millimolar MES kaliumhydroksid i hvert rør. Plasser rørene i et rørstativ med positiv og negativ kontroll og eksperimentelle rør jevnt fordelt i stativet for å ta hensyn til posisjonsrelaterte bias. Hvis du vil konfigurere det termiske bildekameraet, monterer du først kameraet på et kopistativ og kobler alle kablene til en bærbar DATAMASKIN.Slå på kameraet før du slår på den bærbare datamaskinen og åpner programvaren for termisk bildeanalyse. Hvis du vil justere opptaksparametrene, ruller du musen over Post-knappen for å tillate valg av skiftenøkkelikonet under Opptaksinnstillinger og velger riktig postmodus og alternativer. For behandling av plantene, løft forsiktig frøholderen og dypp raskt roten i den grunne parabolen som inneholder vann.Skjær den primære roten av hver frøplante under vann 0,8 til en centimeter under den mest basale enden av frøholderen for å forhindre kapitasjon og sett den nykuttede planten inn i ett rør med kjemikalier. Når alle plantene er overført, plasserer du plantene under det termiske bildekameraet og bekrefter at alle plantene er innenfor kameraets synsfelt. Hvis du vil fokusere kameraet på overflaten av cotyledons, trykker du Ctrl Alt A og klikker Ta opp en film.Et nytt vindu som bekrefter opptaket vil åpnes. Etter en til to timer, stopp opptaket. For dataanalyse åpner du de riktige seq-filene og setter filmen på pause.Klikk på ikonet Legg til en målmarkørområde med tre og tre piksler, og flytt musen over midten av en cotyledon av den første planten. Venstreklikk på bildet for å merke cotyledon. Merk den andre cotyledon av den første planten på samme måte.Når alle plantene er merket med to markører, klikker du på ikonet rediger områder av interesse og venstreklikk hold og blar for å velge alle interesseområdene. Deretter ruller du musen over statistikkviserikonet og velger temporal plott. Et nytt vindu åpnes.Kjør filmen, vil en graf fylles med dataene. Deretter klikker du på den doble pilen i grafvinduet for å åpne en ny meny og klikker på lagre-ikonet for å lagre dataene. Bruken av den røde fargestoff erythrosine B demonstrerer evnen til kjemikalier som skal absorberes synlig gjennom en kuttet rot i cotyledons av en solsikke frøplante innen 10 minutter.Når planter behandles med ABA, oppdages en økning i bladtemperaturen i solsikke cotyledons innen 30 minutter som er forbundet med nedgangen i stomatal blenderåpning og stomatal ledning. I tillegg observeres en økt foliartemperatur 15 minutter etter behandling med 10 mikromolar ABA og 20 minutter etter behandling med fem mikromolar ABA som viser at måling av bladtemperatur ved termisk bildebehandling er en god proxy for måling av stomatal blenderåpning og lednings. I dette representative eksperimentet tillater en standard scorebasert statistisk behandling identifisering av kjemikalier som fremmer stomatal lukking eller åpning.For å måle effekten av forbindelser på transpirasjon, er det viktig å dyrke planter under optimale forhold med lys, fuktighet og temperatur. Denne protokollen kan brukes på de fleste dicots. Den kan også brukes til å evaluere effekten av nye forbindelser på fotosyntetisk ytelse, for eksempel ved å måle klorofyllfluorescens.

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 neste generasjons sekvensering: Nyttige verktøy for identifikasjon av gener involvert i Organelle 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 for å studere Protein: DNA interaksjoner, Discover Transcriptional regulatorer Gene Expression, og identifisere nye anti-tumor Agenter

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 analyse for Storskala SNP genotyping 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

Identifisering av Post-translasjonell Modifikasjoner av Plant Protein komplekser

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 Sensitive, 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 for å identifisere Ubiquitin og Ubiquitin-lignende system regulatorer av biologiske mekanismer i dyrkede pattedyrceller

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