Name: mycorrhizal maps as a tool to explore colonization patterns and fungal strategies in the roots of festuca rubra and zea mays
Uploaded: 2022-08-26T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays at JoVE.com

Denna uppsats använder data som härrör från två doktorandstudier inom temaområdet "Corn Mycorrhizal Patterns Driven by Agronomic Inputs", utförd av Victoria Pop-Moldovan, och "Mycorrhizal Status and Development of Colonization in Mountain Grassland Dominant Species", utförd av Larisa Corcoz, under samordning av prof. Dr. Roxana Vidican.

1. Val av biologiskt material, rotprovtagning och lagring
<ol><li>Samla hela roten av växter med en spade (figur 1A) separat för varje variant och replikera. Ta försiktigt, för hand, bort de stora jordaggregaten från rötterna. Tvätta hela rotsystemet och mät det på en skala med 1 cm x 1 cm celler (figur 1B). Skär rötterna separat för varje växt och lägg dem i en plastpåse.</li>
	<li>Samla alla rena rötter från varje växt i en...

<ol>
	<li>Trivedi, P., Leach, J. E., Tringe, S. G., Sa, T., Singh, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plant-microbiome+interactions:+From+community+assembly+to+plant+health.">Plant-microbiome interactions: From community assembly to plant health.</a> Nature Reviews Microbiology. 18 (11), 607-621 (2020).</li><li>Jeffries, P., Barea, J. M., Hock, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=4+Arbuscular+Mycorrhiza:+A+Key+Component+of+Sustainable+Plant-Soil+Ecosystems.">4 Arbuscular Mycorrhiza: A Key Component of Sustainable Plant-Soil Ecosystems.</a> The Mycota. IX Fungal Associations. , 51-75 (2012).</li><li>Parniske, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arbuscular+mycorrhiza:+the+mother+of+plant+root+endosymbioses.">Arbuscular mycorrhiza: the mother of plant root endosymbioses.</a> Nature Reviews Microbiology. 6 (10), 763-775 (2008).</li><li>Gianinazzi, 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=Agroecology:+The+key+role+of+arbuscular+mycorrhizas+in+ecosystem+services.">Agroecology: The key role of arbuscular mycorrhizas in ecosystem services.</a> Mycorrhiza. 20 (8), 519-530 (2010).</li><li>Lee, E. -. H., Eo, J. -. K., Ka, K. -. H., Eom, A. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diversity+of+arbuscular+mycorrhizal+fungi+and+their+roles+in+ecosystems.">Diversity of arbuscular mycorrhizal fungi and their roles in ecosystems.</a> Mycobiology. 41 (3), 121-125 (2013).</li><li>Zhang, Y., Zeng, M., Xiong, B., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ecological+significance+of+arbuscular+mycorrhiza+biotechnology+in+modern+agricultural+system.">Ecological significance of arbuscular mycorrhiza biotechnology in modern agricultural system.</a> Ying Yong Sheng Tai Xue Bao = The Journal of Applied Ecology. 14 (4), 613-617 (2003).</li><li>Shah, A. A., 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=Effect+of+endophytic+Bacillus+megaterium+colonization+on+structure+strengthening,+microbial+community,+chemical+composition+and+stabilization+properties+of+Hybrid+Pennisetum.">Effect of endophytic Bacillus megaterium colonization on structure strengthening, microbial community, chemical composition and stabilization properties of Hybrid Pennisetum.</a> Journal of the Science of Food and Agriculture. 100 (3), 1164-1173 (2020).</li><li>Souza, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Arbuscular Mycorrhizal Fungi. , (2015).</li><li>Sun, X. -. G., Tang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+four+routinely+used+methods+for+assessing+root+colonization+by+arbuscular+mycorrhizal+fungi.">Comparison of four routinely used methods for assessing root colonization by arbuscular mycorrhizal fungi.</a> Botany. 90 (11), 1073-1083 (2012).</li><li>Smith, S., Read, D., Smith, S. E., Read, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colonization+of+Roots+and+Anatomy+of+Arbuscular+Mycorrhiza.">Colonization of Roots and Anatomy of Arbuscular Mycorrhiza.</a> Mycorrhizal Symbiosis. , 42-90 (2008).</li><li>Stoian, V., 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=Sensitive+approach+and+future+perspectives+in+microscopic+patterns+of+mycorrhizal+roots.">Sensitive approach and future perspectives in microscopic patterns of mycorrhizal roots.</a> Scientific Reports. 9 (1), 10233 (2019).</li><li>Pop-Moldovan, V., 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=Divergence+in+corn+mycorrhizal+colonization+patterns+due+to+organic+treatment.">Divergence in corn mycorrhizal colonization patterns due to organic treatment.</a> Plants. 10 (12), 2760 (2021).</li><li>Corcoz, L., 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=Mycorrhizal+patterns+in+the+roots+of+dominant+Festuca+rubra+in+a+high-natural-value+grassland.">Mycorrhizal patterns in the roots of dominant Festuca rubra in a high-natural-value grassland.</a> Plants. 11 (1), 112 (2021).</li><li>Corcoz, L., 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=Deciphering+the+colonization+strategies+in+roots+of+long-term+fertilized+Festuca+rubra.">Deciphering the colonization strategies in roots of long-term fertilized Festuca rubra.</a> Agronomy. 12 (3), 650 (2022).</li><li>Stoian, V., Florian, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mycorrhiza+-+Benefits,+influence,+diagnostic+method.">Mycorrhiza - Benefits, influence, diagnostic method.</a> Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Agriculture. 66 (1), 2009 (2009).</li><li>Prates J&#250;nior, P., 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=Agroecological+coffee+management+increases+arbuscular+mycorrhizal+fungi+diversity.">Agroecological coffee management increases arbuscular mycorrhizal fungi diversity.</a> PLoS One. 14 (1), 0209093 (2019).</li><li>Rillig, M. C., 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=Why+farmers+should+manage+the+arbuscular+mycorrhizal+symbiosis.">Why farmers should manage the arbuscular mycorrhizal symbiosis.</a> New Phytologist. 222 (3), 1171-1175 (2019).</li><li>Rillig, M. C., 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=Towards+an+integrated+mycorrhizal+technology:+Harnessing+mycorrhiza+for+sustainable+intensification+in+agriculture.">Towards an integrated mycorrhizal technology: Harnessing mycorrhiza for sustainable intensification in agriculture.</a> Frontiers in Plant Science. 7, 1625 (2016).</li><li>Bhale, U. N., Bansode, S. A., Singh, S., Gehlot, P., Singh, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multifactorial+Role+of+Arbuscular+Mycorrhizae+in+Agroecosystem.">Multifactorial Role of Arbuscular Mycorrhizae in Agroecosystem.</a> Fungi and their Role in Sustainable Development: Current Perspectives. , 205-220 (2018).</li><li>Khaliq, A., 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=Integrated+control+of+dry+root+rot+of+chickpea+caused+by+Rhizoctonia+bataticola+under+the+natural+field+condition.">Integrated control of dry root rot of chickpea caused by Rhizoctonia bataticola under the natural field condition.</a> Biotechnology Reports. 25, 00423 (2020).</li><li>Vaida, I., P&#259;curar, F., Rotar, I., Tomo&#537;, L., Stoian, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+diversity+due+to+long-term+management+in+a+high+natural+value+grassland.">Changes in diversity due to long-term management in a high natural value grassland.</a> Plants. 10 (4), 739 (2021).</li><li>. The International Collection of (Vesicular) Arbuscular Mycorrhizal Fungi Available from: <a target="_blank" href="https://invam.wvu.edu/collection">https://invam.wvu.edu/collection</a> (2022)</li><li>. The International Bank for the Glomeromycota Available from: <a target="_blank" href="https://www.i-beg.eu/">https://www.i-beg.eu/</a> (2022)</li></ol>

Studier om mykorrhizakolonisering är avgörande för ny strategiutveckling inom det agronomiska området. Potentialen hos flera odlade växter att bilda en symbiotisk förening med arbuskulära mykorrhizas gjorde dem till en viktig komponent i agroekosystemets hållbara utveckling och upprätthållandet av dess hälsa 16,17,18,19,20. Således finns det ett be...

Arbuskulära mycorrhiza (AM) svampar är en kategori av jordburna endofyter som ständigt är ett intresseområde för forskare. Deras närvaro i rötterna hos de flesta växter och deras engagemang i näringscykler gör dem till viktiga komponenter i stabiliteten i varje ekosystem där örtartade växter finns 1,2. Genom sitt extraradikulära mycelium fungerar AM som en svampförlängning för växtrötter, särskilt i svåråtkomliga områden3. Huvudaktiviteten är i värdväxtrötter, där AM utvecklar stora hyphae-nätverk och specifika intracellulära strukturer som kallas arbuscules. Bristen på värdspecificitet gör det möjligt för symbionten att kolonisera flera arter samtidigt. Denna förmåga ger AM rollen som resursallokering och näringsreglering i ekosystemet; Svampen ger också stöd i växtöverlevnad och hjälper till med växtprestanda 4,5,6,7. Reaktionen av AM-arter på värdrötter är synlig i förlängningen och placeringen av det intraradikulära myceliet och närvaron och formen av arbuskulerna utvecklas intracellulärt. De intracellulära arbuskulerna fungerar som en utbytespunkt mellan de två symbionterna och representerar områden som kännetecknas av snabba överföringsprocesser. Strukturerna som AM producerar är artberoende, och förutom arbuscules, i rötterna, utvecklar de också vesiklar, sporer och hjälpceller.
Det finns många utmaningar i bedömningen av AM-symbionter i växtrötter 8,9. Den första är deras ständiga utveckling under hela vegetationsperioden för värdar, vilket leder till flera förändringar i hyphal-arbuskulära strukturen. De olika stadierna av arbuskulär tillväxt, fram till deras kollaps, är tydligt närvarande i rötter, men de senescenta AM-strukturerna smälts ibland, vilket gör dem endast delvis synliga10. Den andra utmaningen representeras av färgningsmetoden och protokollet, den stora mångfalden av rotsystem, dimensionen av deras celler och skillnaderna i tjocklek, vilket gör det svårt att föreslå en enhetlig metod. Den sista utmaningen representeras av bedömningen och poängsättningen av AM-kolonisering. Det finns många metoder som poängsätter AM med olika grader av objektivitet, och de flesta av dem är fortfarande begränsade till mikroskopitekniker. De enkla är baserade på närvaron / frånvaron av strukturer i rotbarken, medan de mer komplexa är baserade på visuell poängsättning och användning av koloniseringsklasser, med integrationen av koloniseringsfenomenets frekvens och intensitet. Mycket data har producerats under de senaste decennierna om mykorrhizastatusen för flera arter, men de flesta metoderna är begränsade till det observerade värdet av kolonisering utan att peka på den verkliga positionen för varje struktur i rotbarken. Som ett svar på nödvändigheten av mer exakta resultat på AM-kolonisering utvecklades en metod baserad på mikroskopisk analys av mykorrhizamönster (MycoPatt) i rötter för att i digital form montera de detaljerade mykorrhizakartorna11. Metoden möjliggör också den objektiva beräkningen av koloniseringsparametrar och bestämningen av den faktiska positionen för varje struktur i roten.
Positionen för AM-svampstrukturerna kan vara viktig för att svara på följande två frågor. Den första är relaterad till analysen av koloniseringen i ett specifikt ögonblick från en växts vegetationscykel. I detta sammanhang är det mycket användbart att observera arbuskulära / vesikelöverflödet, rapportera hur de ligger i roten och ge en mycket tydlig koloniseringsbild och parametrar. Den andra är relaterad till detektering av svampstrategi och dess orientering och till och med prognosen för dess framtida utveckling. En applikation av MycoPatt kan vara för växter som analyseras dagligen, var 2-3: e dag, varje vecka eller under olika tillväxtstadier. I detta sammanhang är placeringen av vesiklarna/arbuskulerna viktig för att bättre förstå den biologiska mekanismen för AM-kolonisering. Dessa parametrar och observationer är mycket användbara för att komplettera de matematiska parametrarna.
Syftet med denna artikel är att demonstrera MycoPatt-systemets förmåga att utforska den inhemska AM-svampens koloniseringspotential och strategi i Zea mays (majs) rötter under olika utvecklingsstadier och i Festuca rubra (röd svängning) rötter under olika långsiktiga befruktningsförhållanden. För att uppfylla syftet analyserades två stora databaser från två experiment. Majsexperimentet etablerades vid Cojocna (46°44′56" lat. N och 23°50′0" långt. E), i den experimentella didaktiska gården vid universitetet för jordbruksvetenskap och veterinärmedicin Cluj på ett phaeoziom med en lerig konsistensjord12. Rödsvingelexperimentet är en del av en större experimentplats som etablerades 2001 i Ghețari, Apusenibergen (46°49'064" lat. N och 22°81'418'' lång. E), på en preluvosol (terra rossa) jordtyp13,14. Majs samlades i fem olika tillväxtfenofaser12: B1 = 2-4 löv (som kontrollpunkt för början av mykorrhizakolonisering); B2 = 6 löv; B3 = 8-10 löv; B4 = cobbildning; B5 = fysiologisk mognad. Från och med 2-4 lövstadiet (A0) applicerades en organisk behandling, vilket resulterade i en tvågraderingsfaktor (A1 = kontroll och A2 = behandlad). Rötter av rödsvingel samlades vid blomningen från ett experiment med fem långsiktiga befruktningar13,14: V1 = kontroll, icke-befruktad; V2 = 10 t·ha-1 gödsel; V3 = 10 t·ha-1 gödsel + N 50 kg·ha-1, P2O5 25 kg·ha-1,K2O 25 kg·ha-1; V4 = N 100 kg·ha-1, P 2 O5 50 kg·ha-1, K2O 50 kg·ha-1; V5 = 10 t·ha-1 gödsel + N 100 kg·ha-1, P 2 O5 50 kg·ha-1, K2O 50 kg·ha-1. Fem växter samlades in i varje utvecklingssteg från varje befruktningsvariant. Färgningsprotokollen och deras prestanda när det gäller provbehandlingstid och färgkvalitet analyserades. Förhållandet mellan AM-hyphae-utveckling och närvaron av dess strukturer i rötter analyserades separat för varje art och fortsatte med identifieringen av de mest tillåtna rötterna för kolonisering. De specifika koloniseringsmönstren för varje rotsystem analyserades baserat på koloniseringskartor och värdet på AM-parametrar.
Majs är en årlig växt, vilket innebär kontinuerlig tillväxt av rötterna, och det var den främsta anledningen till att applicera MycoPatt i odlingsstadierna. Rödsvingel är en flerårig växt från en gräsmark som behandlats under lång tid med olika gödningsmedel. Dess rötter har en kortare utveckling på 1 år, och antesen betraktas som vegetationspunkten när växten ändrar sin ämnesomsättning från vegetativ till generativ. För att fånga dessa växter under dessa intensiva aktivitetsperioder valdes ovannämnda tidpunkter. Provtagning under vegetationsperioden är svår för denna art när den odlas i naturliga gräsmarker.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Apple vinegar 5%</td>
			<td>FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L.</td>
			<td>O&#538;ET DE MERE</td>
			<td>https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-mere</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blue Ink</td>
			<td>Pelikan</td>
			<td>4001</td>
			<td>https://www.pelikan.com/pulse/Pulsar/ro_RO.Store.displayStore.224848./cerneal%C4%83-4001-de-la-pelikan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover slips</td>
			<td>Menzel-Glaser</td>
			<td>D 263 M</td>
			<td>https://si.vwr.com/store/product/20545757/cover-glasses-menzel-glaser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps, PMP</td>
			<td>Vitalab</td>
			<td>9.171 411</td>
			<td>http://shop.llg.de/info881_Forceps_PMP_lang_UK. 
			htm?UID=55005bf838d8000000000000 
			&#38;amp;OFS=33</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass jar 47 mL</td>
			<td>Indigo Cards</td>
			<td>BORCAN 47 ML HEXAGONAL</td>
			<td>https://indigo.com.ro/borcan-47-ml-hexagonal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laminating Pouches</td>
			<td>Peach</td>
			<td>PP525-08</td>
			<td>Business Card (60x90mm) / https://supremoffice.ro/folie-laminare-60x90mm-125mic-carte-vizita-100-top-peach-pp525-08-510328</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microflow Class II ABS Cabinet</td>
			<td>Bioquell UK Ltd</td>
			<td>Microflow Class II ABS Cabinet</td>
			<td>http://www.laboratoryanalysis.co.uk/graphics/products/034_11%20CLASS%202BSC%20(STD).pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope slides</td>
			<td>Deltalab</td>
			<td>D100001</td>
			<td>https://distrimed.ro/lame-microscop-matuite-la-un-capat-26x76-mm-deltalab/?utm_source=Google%20Shopping&#38;utm_campaign= 
			google%20shopping%20distrimed&#38;utm_medium=cpc&#38; 
			utm_term=1647&#38;gclid=CjwKCAjwu 
			YWSBhByEiwAKd_n_odzr8CaCXQ 
			hl9VQkAB3p-ODo2Ssuou9cnoRtz1Gb 
			xsjqPY7F05HmhoCj6oQAvD_BwE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Office 365</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>Office 365</td>
			<td>Excel and Powerpoint; spreadsheet and presentation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Oltchim</td>
			<td>01-2119457892-27-0065</td>
			<td>http://www.sodacaustica.com.ro/pdf/fisa-tehnica-soda-caustica.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrile gloves</td>
			<td>SemperGuard</td>
			<td>816780637</td>
			<td>https://www.sigmaaldrich.com/RO/en/product/aldrich/816780637?gclid=CjwKCAjwuYWSBhByEiwAKd 
			_n_rmo4RRt8zBql7ul8ox 
			AAYhwhxuXHWZcw4hlR 
			x0Iro_4IyVt69aFHRoCmd 
			wQAvD_BwE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optika camera</td>
			<td>OPTIKA</td>
			<td>CP-8; P8 Pro Camera, 8.3 MP CMOS, USB 3.0</td>
			<td>https://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/c-p-series/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optika Microscope</td>
			<td>OPTIKA</td>
			<td>B383pL</td>
			<td>https://www.optikamicroscopes.com/optikamicroscopes/product/b-380-series/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protective mask FFP3</td>
			<td>Hermes Gift</td>
			<td>HERMES000100</td>
			<td>EN 149-2001+A1:2009 / https://www.emag.ro/set-10-masti-de-protectie-respiratorie-hermes-gift-ffp3-5-straturi-albe-hermes000100/pd/DTZ8CXMBM/#specification-section</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Cutfix</td>
			<td>9409814</td>
			<td>https://shop.thgeyer-lab.com/erp/catalog/search/search.action;jsessionid=C258CA 
			663588CD1CBE65BF 
			100F85241B?model.query=9409809</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>White wine vinegar 9%</td>
			<td>FABRICA DE CONSERVE RAURENI S.R.L.</td>
			<td>O&#538;ET DE VIN ALB</td>
			<td>https://www.raureni.ro/ro-ro/produs/otet-de-vin-alb</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mycorrhizal maps as a tool to explore colonization patterns and fungal strategies in the roots of festuca rubra and zea mays

Arbuskulära mykorrhizasvampar är symbionter i växternas rötter. Deras roll är att upprätthålla värdutveckling och upprätthålla näringsjämvikten i ekosystemen. Koloniseringsprocessen är beroende av flera faktorer som markekologi, svamparnas och värdens genetiska mångfald och agronomiska metoder. Deras synkroniserade verkan leder till utvecklingen av ett komplext hyphalnätverk och leder till sekundär utveckling av vesiklar och arbuscules i rotcellerna. Syftet med denna forskning var att analysera effektiviteten hos mykorrhizamönstren (MycoPatt) för positionering av svampstrukturer i rötterna till Festuca rubra och Zea mays. Ett annat mål var att utforska svampkoloniseringsstrategin som avslöjas av mykorrhizakartor över varje art. Förvärvet och monteringen av flera mikroskopiska bilder möjliggör mykorrhizal koloniseringsbedömning i både majs- och rödsvingelväxter för att ge information om den realistiska positionen för de utvecklade strukturerna. De observerade mykorrhizamönstren belyser den variabla effektiviteten hos varje växt när det gäller att utveckla förbindelser med jordsymbiotiska svampar, orsakade av applicerade behandlingar och tillväxtstadium. Mycorrhizal detaljerade kartor erhållna genom MycoPatt-metoden är användbara för tidig upptäckt av växteffektivitet vid symbiotisk förvärv från jorden.

Korrekt användning av den mjuka krossningsmetoden för rötterna efter färgningsförfarandena ger goda detaljer om mykorrhizastrukturer, både för Zea mays (Figur 8A-C) och Festuca rubra (Figur 9A-E), god kontrast mellan mykorrhizastrukturer och rotceller och en bekräftelse av stelen på grund av den blå färgen. Om rensnings- och färgningsförfarandena inte lyckas är ro...

Watch this Scientific Journal Video about Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays at JoVE.com

Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays

Protokollet beskriver här metoderna för bedömning av de arbuskulära mykorrhizakoloniseringsmönstren och strategin i rötter för två arter: Zea mays och Festuca rubra. Användningen av MycoPatt-metoden möjliggör beräkning av parametrar, omvandling av mykorrhizastrukturer till digitala data och kartläggning av deras verkliga position i rötter.

Mykorrhizakartor som ett verktyg för att utforska koloniseringsmönster och svampstrategier i rötterna till Festuca rubra och Zea mays

Arbuscular mycorrhizal fungi are symbionts in the roots of plants. Their role is to sustain host development and maintain the nutritional equilibrium in ...

MycoPatt-metoden möjliggör en djupgående utforskning av arbuskuär mykorrhizakolonisering i rötter. Mykorrhizakartor pekar på svamputvidgning och presenterar den verkliga positionen för varje struktur som ett specifikt mönster. Mykorrhizal kolonisering analyseras objektivt med 1% upplösning.Varje rotsegment konverteras automatiskt till en digital matris och genererar en omfattande databas med koloniseringsparametrar. För att börja, ta bort rötterna från kylskåpet och placera dem på en arbetsplattform för upptining vid rumstemperatur. För att utföra rotrensning, placera alla rötter från en växt i en 30 till 50 ml burk, förbered sedan en 10% natriumhydroxidlösning med kranvatten och häll den i burken tills den helt täcker rötterna.Skaka burken kraftigt i en till två minuter för homogen spridning av clearinglösning i rötterna. Låt rötterna förbli i clearinglösningen i 48 timmar. För rotsköljning, passera innehållet i burken genom en sikta.Skölj rötterna flera gånger i kranvatten tills röjningslösningen är helt borttagen. Placera sedan de sköljda rötterna i en ren burk för färgning. Förbered sedan en fem till fem procent bläckvinägerlösning med kranvatten.Häll den i burken tills den täcker rötterna och skaka den i en till två minuter. Efter 48 timmar för partiell avfärgning, skölj de färgade rötterna i kranvatten i en till två minuter. Skaka burken kraftigt för att ta bort den extra färgningslösningen.Upprepa proceduren tills rötterna är klara för mikroskopisk utvärdering. För rotsegmentering, placera de färgade rötterna på en skalad skärbräda. Skär rötterna i en centimeter segment.Välj 15 segment för varje variant. Sprid sedan rötterna på en bild för segmentberedning, använd en lamineringspåse för att täcka rötterna och krossa dem försiktigt, från en kant. Använd ett mjukt plastverktyg för att visa rötterna på bilden.Ta försiktigt bort lamineringspåsen och täck provet med en täckslip. Tillsätt vatten i ett hörn av bilden med en pipett och låt vattnet långsamt spridas på bilden. Ta bort det extra vattnet med en pappershandduk.För mikroskopisk analys, använd ett mikroskop utrustat med en kamera med bra upplösning. Analysera bilderna med början från en extremitet. Fånga varje mikroskopiskt fält.Använd 10 eller 40x förstoring för tjocka rötter och 40x för tunna rötter. Efter att ha fångat, byt namn på varje bild med en kod som tillåter den verkliga eftermonteringen av rotdelar. Använd presentationsprogramvara för att designa ett ritbord för bildmontering, ställ in bredden två till tre centimeter bredare än bildbredden.Efter att ha tagit 15 bilder, lägg till alla tagna bilder från ett segment i ordningen för deras fångst, börja med en till 15, och rekonstruera hela längden på rotsegmentet. Använd sedan den vertikala justeringen för att justera bilderna i mitten och se till att varje bild följer den föregående. Placera ett rutnät med 10 x 150 celler på alla bilder för att täcka hela rotsegmentet.Placera dessutom ett 10 x 10 rutnät på varje bild och i varje cell i detta rutnät, sätt in ett tal från ett till sex om en arbuskulär mykorrhiza- eller AM-struktur är synlig, eller lämna tomt om ingen AM-struktur finns. Lägg till en tabell för ett rutnät med 10 celler i bredd och 150 celler i längd. Ändra tabellen med dimensioner till bildernas bredd och ändra sedan längden på tabellen så att den omfattar alla bilder.För att poängsätta mykorrhizakolonisering, använd det unika numret för att poängsätta varje typ av struktur enligt beskrivningen i mykorrhizamönstermetoden. Använd en för hyfer, två för arbuskuler, tre för vesiklar, fyra för sporer, fem för hjälpceller och sex för ingångspunkter. Poängsätt varje observerad mykorrhizastruktur från varje cell i de tidigare applicerade rutnäten.Efter poängsättning, sätt in alla erhållna poäng i MycoPatt-kalkylbladet. Använd kopieringspasta-funktionen för att överföra alla poäng från presentationen till det första arket med namnet Rådata. För den primära analysen använder du det tredje arket med namnet Parametrar för att visualisera resultaten som procentsatser separat i tre former.Använd kolumnerna A till K för att analysera den horisontella bilden av kolonisering, kolumnerna M till W för den vertikala bilden av kolonisering och kolumnerna Y till AI för att analysera den tvärgående koloniseringen för var och en av de 15 10 x 10 rutorna och den slutliga genomsnittliga koloniseringen. Använd sedan definitionerna och formlerna som är specifika för varje parameter. För produktion och extraktion av mykorrhizakartor, visualisera bilden som erhållits från omvandlingen av mykorrhizastrukturkod till färger i det andra arket med namnet Grafer.Exportera sedan den resulterande bilden i diagrambladet som en bild och använd färgkoden i förklaringen för att analysera mykorrhizamönster. För mykorrhizakartanalys, identifiera de viktigaste strukturerna och deras sammansättning. Beskriv sedan det mykorrhizakoloniseringsmönster som observerats i de analyserade rötterna, följt av en koloniseringsstrategi baserad på observerad strukturell utveckling i roten, förgreningsmönstret och arbuskukulär vesikelutveckling.Detta protokoll ger detaljer om mykorrhizastrukturer med god kontrast mellan mykorrhizastrukturer och rotceller för Zea mays och Festal rubra. De misslyckade röjnings- och färgningsförfarandena resulterade i oklara mikroskopiska bilder av mykorrhizastrukturer i Festal rubra och Zea mays. Mykorrhizakoloniseringsmönster möjliggjorde en fullständig utforskning av koloniseringsmekanismen, denna metod ger en djup, småskalig utforskning av koloniseringsmönster och strategier för Zea mays och Festuca rubra med ett ytterligare visuellt uttryck för koloniseringsparametrar.I Zea mays observerades mycket fluktuerande koloniseringspotential beroende på växtens utvecklingsstadium, men i Festuca rubra sker koloniseringsprocesserna inuti rötterna och utvecklingen av hyphalnätverk korrelerades med en låg utvecklingshastighet hos rötterna. MycoPatt är lämplig för kartläggning av den arbuskulära mykorrhizakoloniseringen i vilken växt som helst. Det är också bra att fullt ut utforska koloniseringsmekanismen och bedöma svampstrategin längs rötterna.

mycorrhizal-maps-as-tool-to-explore-colonization-patterns-fungal

Research

JoVE Journal

Biology

Mycorrhizal Maps as a Tool to Explore Colonization Patterns and Fungal Strategies in the Roots of Festuca rubra and Zea mays

Correlative Light and Electron Microscopy (CLEM) as a Tool to Visualize Microinjected Molecules and their Eukaryotic Sub-cellular Targets

The eukaryotic cell relies on complex, highly regulated, and functionally distinct membrane bound compartments that preserve a biochemical polarity necessary for proper cellular function. Understanding how the enzymes, proteins, and cytoskeletal components govern and maintain this biochemical segregation is therefore of paramount importance. The use of fluorescently tagged molecules to localize to and/or perturb subcellular compartments has yielded a wealth of knowledge and advanced our understanding of cellular regulation. Imaging techniques such as fluorescent and confocal microscopy make ascertaining the position of a fluorescently tagged small molecule relatively straightforward, however the resolution of very small structures is limited 1.
On the other hand, electron microscopy has revealed details of subcellular morphology at very high resolution, but its static nature makes it difficult to measure highly dynamic processes with precision 2,3. Thus, the combination of light microscopy with electron microscopy of the same sample, termed Correlative Light and Electron Microscopy (CLEM) 4,5, affords the dual advantages of ultrafast fluorescent imaging with the high-resolution of electron microscopy 6. This powerful technique has been implemented to study many aspects of cell biology 5,7. Since its inception, this procedure has increased our ability to distinguish subcellular architectures and morphologies at high resolution. 
Here, we present a streamlined method for performing rapid microinjection followed by CLEM (Fig. 1). The microinjection CLEM procedure can be used to introduce specific quantities of small molecules and/or proteins directly into the eukaryotic cell cytoplasm and study the effects from millimeter to multi-nanometer resolution (Fig. 2). The technique is based on microinjecting cells grown on laser etched glass gridded coverslips affixed to the bottom of live cell dishes and imaging with both confocal fluorescent and electron microscopy. Localization of the cell(s) of interest is facilitated by the grid pattern, which is easily transferred, along with the cells of interest, to the Epon resin used for immobilization of samples and sectioning prior to electron microscopy analysis (Fig. 3). Overlay of fluorescent and EM images allows the user to determine the subcellular localization as well as any morphological and/or ultrastructural changes induced by the microinjected molecule of interest (Fig. 4). This technique is amenable to time points ranging from &le;5 s up to several hours, depending on the nature of the microinjected sample.

Correlative Light and Electron Microscopy CLEM as a Tool to Visualize Microinjected Molecules and their Eukaryotic Sub-cellular Targets

The CLEM technique has been adapted to analyze ultrastructural morphology of membranes, organelles, and subcellular structures affected by microinjected molecules. This method combines the powerful techniques of micromanipulation/microinjection, confocal fluorescent microscopy, and electron microscopy to allow millimeter to multi-nanometer resolution. This technique is amenable to a wide variety of applications.

Korrelat ljus-och elektronmikroskopi (FÖRHUNGRA) som ett verktyg för att visualisera mikroinjiceras molekyler och deras Eukaryota Sub-cellulära mål


The eukaryotic cell relies on complex, highly regulated, and functionally distinct membrane bound compartments that preserve a biochemical polarity ...

Using SecM Arrest Sequence as a Tool to Isolate Ribosome Bound Polypeptides

Extensive research has provided ample evidences suggesting that protein folding in the cell is a co-translational process1-5. However, the exact pathway that polypeptide chain follows during co-translational folding to achieve its functional form is still an enigma. In order to understand this process and to determine the exact conformation of the co-translational folding intermediates, it is essential to develop techniques that allow the isolation of RNCs carrying nascent chains of predetermined sizes to allow their further structural analysis.
SecM (secretion monitor) is a 170 amino acid E. coli protein that regulates expression of the downstream SecA (secretion driving) ATPase in the secM-secA operon6. Nakatogawa and Ito originally found that a 17 amino acid long sequence (150-FSTPVWISQAQGIRAGP-166) in the C-terminal region of the SecM protein is sufficient and necessary to cause stalling of SecM elongation at Gly165, thereby producing peptidyl-glycyl-tRNA stably bound to the ribosomal P-site7-9. More importantly, it was found that this 17 amino acid long sequence can be fused to the C-terminus of virtually any full-length and/or truncated protein thus allowing the production of RNCs carrying nascent chains of predetermined sizes7. Thus, when fused or inserted into the target protein, SecM stalling sequence produces arrest of the polypeptide chain elongation and generates stable RNCs both in vivo in E. coli cells and in vitro in a cell-free system. Sucrose gradient centrifugation is further utilized to isolate RNCs.
The isolated RNCs can be used to analyze structural and functional features of the co-translational folding intermediates. Recently, this technique has been successfully used to gain insights into the structure of several ribosome bound nascent chains10,11. Here we describe the isolation of bovine Gamma-B Crystallin RNCs fused to SecM and generated in an in vitro translation system.

We describe here a technique that is now routinely used to isolate stably bound ribosome nascent chain complexes (RNCs). This technique takes advantage of the discovery that a 17 amino acid long SecM "arrest sequence" can halt translation elongation in a prokaryotic (E. coli) system, when inserted into (or fused to the C-terminus) of virtually any protein.

Använda SecM Arrest sekvens som ett verktyg för Isolera ribosom Bundna Polypeptider

Extensive research has provided ample evidences suggesting that protein folding in the cell is a co-translational process1-5. However, the exact pathway ...

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the function and regulation of protein folding was studied in vitro, in isolated tissue culture cells and in unicellular organisms. Recent studies have uncovered links between protein homeostasis (proteostasis), metabolism, development, aging, and temperature-sensing. These findings have led to the development of new tools for monitoring protein folding in the model metazoan organism Caenorhabditis elegans. In our laboratory, we combine behavioral assays, imaging and biochemical approaches using temperature-sensitive or naturally occurring metastable proteins as sensors of the folding environment to monitor protein misfolding. Behavioral assays that are associated with the misfolding of a specific protein provide a simple and powerful readout for protein folding, allowing for the fast screening of genes and conditions that modulate folding. Likewise, such misfolding can be associated with protein mislocalization in the cell. Monitoring protein localization can, therefore, highlight changes in cellular folding capacity occurring in different tissues, at various stages of development and in the face of changing conditions. Finally, using biochemical tools ex vivo, we can directly monitor protein stability and conformation. Thus, by combining behavioral assays, imaging and biochemical techniques, we are able to monitor protein misfolding at the resolution of the organism, the cell, and the protein, respectively.

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

To study the relationship between protein homeostasis, stress and aging, we monitored changes in protein folding by following protein dysfunction, protein localization in the cell and protein stability at the organismal, cellular and protein levels, using the genetically tractable metazoan Caenorhabditis elegans as a model system.

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the ...

A Guide to Modern Quantitative Fluorescent Western Blotting with Troubleshooting Strategies

The late 1970s saw the first publicly reported use of the western blot, a technique for assessing the presence and relative abundance of specific proteins within complex biological samples. Since then, western blotting methodology has become a common component of the molecular biologists experimental repertoire. A cursory search of PubMed using the term &#8220;western blot&#8221; suggests that in excess of two hundred and twenty thousand published manuscripts have made use of this technique by the year 2014. Importantly, the last ten years have seen technical imaging advances coupled with the development of sensitive fluorescent labels which have improved sensitivity and yielded even greater ranges of linear detection. The result is a now truly Quantifiable Fluorescence based Western Blot (QFWB) that allows biologists to carry out comparative expression analysis with greater sensitivity and accuracy than ever before. Many &#8220;optimized&#8221; western blotting methodologies exist and are utilized in different laboratories. These often prove difficult to implement due to the requirement of subtle but undocumented procedural amendments. This protocol provides a comprehensive description of an established and robust QFWB method, complete with troubleshooting strategies.

The advancement of western blotting using fluorescence has allowed detection of subtle changes in protein expression enabling quantitative analyses. Here we describe a robust methodology for detection of a range of proteins across a variety of species and tissue types. A strategy to overcome common technical problems is also provided.

En guide till Modern Kvantitativ Fluorescerande Western blotting med Felsökning Strategier

The late 1970s saw the first publicly reported use of the western blot, a technique for assessing the presence and relative abundance of specific proteins ...

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

Many studies seek to identify and map the brain regions involved in specific physiological regulations. The proto-oncogene c-fos, an immediate early gene, is expressed in neurons in response to various stimuli. The protein product can be readily detected with immunohistochemical techniques leading to the use of c-FOS detection to map groups of neurons that display changes in their activity. In this article, we focused on the identification of brainstem neuronal populations involved in the ventilatory adaptation to hypoxia or hypercapnia. Two approaches were described to identify involved neuronal populations in vivo in animals and ex vivo in deafferented brainstem preparations. In vivo, animals were exposed to hypercapnic or hypoxic gas mixtures. Ex vivo, deafferented preparations were superfused with hypoxic or hypercapnic artificial cerebrospinal fluid. In both cases, either control in vivo animals or ex vivo preparations were maintained under normoxic and normocapnic conditions. The comparison of these two approaches allows the determination of the origin of the neuronal activation i.e., peripheral and/or central. In vivo and ex vivo, brainstems were collected, fixed, and sliced into sections. Once sections were prepared, immunohistochemical detection of the c-FOS protein was made in order to identify the brainstem groups of cells activated by hypoxic or hypercapnic stimulations. Labeled cells were counted in brainstem respiratory structures. In comparison to the control condition, hypoxia or hypercapnia increased the number of c-FOS labeled cells in several specific brainstem sites that are thus constitutive of the neuronal pathways involved in the adaptation of the central respiratory drive.

The c-FOS Protein Immunohistological Detection: A Useful Tool As a Marker of Central Pathways Involved in Specific Physiological Responses In Vivo and Ex Vivo

Here, we present a protocol based on c-FOS protein immunohistological detection, a classical technique used for the identification of neuronal populations involved in specific physiological responses in vivo and ex vivo.

C-FOS Protein Immunohistological Detection: ett användbart verktyg som en markör centralbanks involverade i specifika fysiologiska reaktioner<em&gt; In Vivo</em&gt; och<em&gt; Ex vivo</em

Many studies seek to identify and map the brain regions involved in specific physiological regulations. The proto-oncogene c-fos, an immediate early gene, ...

High Resolution Quantification of Crystalline Cellulose Accumulation in Arabidopsis Roots to Monitor Tissue-specific Cell Wall Modifications

Plant cells are surrounded by a cell wall, the composition of which determines their final size and shape. The cell wall is composed of a complex matrix containing polysaccharides that include cellulose microfibrils that form both crystalline structures and cellulose chains of amorphous organization. The orientation of the cellulose fibers and their concentrations dictate the mechanical properties of the cell. Several methods are used to determine the levels of crystalline cellulose, each bringing both advantages and limitations. Some can distinguish the proportion of crystalline regions within the total cellulose. However, they are limited to whole-organ analyses that are deficient in spatiotemporal information. Others relying on live imaging, are limited by the use of imprecise dyes. Here, we report a sensitive polarized light-based system for specific quantification of relative light retardance, representing crystalline cellulose accumulation in cross sections of Arabidopsis thaliana roots. In this method, the cellular resolution and anatomical data are maintained, enabling direct comparisons between the different tissues composing the growing root. This approach opens a new analytical dimension, shedding light on the link between cell wall composition, cellular behavior and whole-organ growth.

High Resolution Quantification of Crystalline Cellulose Accumulation in Arabidopsis Roots to Monitor Tissue-specific Cell Wall Modifications

Crystalline cellulose is an important constituent of the plant cell wall. However, its quantification at a cellular resolution is technically challenging. Here, we report the use of polarized light technology and root cross sections to obtain information of cell wall composition at a spatiotemporal resolution.

Högupplöst Kvantifiering av kristallin cellulosa Ackumulering i<em&gt; Arabidopsis</em&gt; Roots att övervaka Vävnadsspecifik cellvägg Ändringar

Plant cells are surrounded by a cell wall, the composition of which determines their final size and shape. The cell wall is composed of a complex matrix ...

Kinematic Analysis of Cell Division and Expansion: Quantifying the Cellular Basis of Growth and Sampling Developmental Zones in Zea mays Leaves

Growth analyses are often used in plant science to investigate contrasting genotypes and the effect of environmental conditions. The cellular aspect of these analyses is of crucial importance, because growth is driven by cell division and cell elongation. Kinematic analysis represents a methodology to quantify these two processes. Moreover, this technique is easy to use in non-specialized laboratories. Here, we present a protocol for performing a kinematic analysis in monocotyledonous maize (Zea mays) leaves. Two aspects are presented: (1) the quantification of cell division and expansion parameters, and (2) the determination of the location of the developmental zones. This could serve as a basis for sampling design and/or could be useful for data interpretation of biochemical and molecular measurements with high spatial resolution in the leaf growth zone. The growth zone of maize leaves is harvested during steady-state growth. Individual leaves are used for meristem length determination using a DAPI stain and cell-length profiles using DIC microscopy. The protocol is suited for emerged monocotyledonous leaves harvested during steady-state growth, with growth zones spanning at least several centimeters. To improve the understanding of plant growth regulation, data on growth and molecular studies must be combined. Therefore, an important advantage of kinematic analysis is the possibility to correlate changes at the molecular level to well-defined stages of cellular development. Furthermore, it allows for a more focused sampling of specified developmental stages, which is useful in case of limited budget or time.

Kinematic Analysis of Cell Division and Expansion: Quantifying the Cellular Basis of Growth and Sampling Developmental Zones in Zea mays Leaves

Quantifying cell division and expansion is of crucial importance to the understanding of whole-plant growth. Here, we present a protocol to calculate cellular parameters determining maize leaf growth rates and highlight the use of these data for investigating molecular growth regulatory mechanisms by directing developmental stage-specific sampling strategies.

Kinematisk analys av celldelning och Expansion: kvantifiera Cellular grundval av tillväxt och provtagning Develop zoner i<em&gt; Zea mays</em&gt; blad

Growth analyses are often used in plant science to investigate contrasting genotypes and the effect of environmental conditions. The cellular aspect of ...

Light Sheet Fluorescence Microscopy of Plant Roots Growing on the Surface of a Gel

One of the key questions in understanding plant development is how single cells behave in a larger context of the tissue. Therefore, it requires the observation of the whole organ with a high spatial- as well as temporal resolution over prolonged periods of time, which may cause photo-toxic effects. This protocol shows a plant sample preparation method for light-sheet microscopy, which is characterized by mounting the plant vertically on the surface of a gel. The plant is mounted in such a way that the roots are submerged in a liquid medium while the leaves remain in the air. In order to ensure photosynthetic activity of the plant, a custom-made lighting system illuminates the leaves. To keep the roots in darkness the water surface is covered with sheets of black plastic foil. This method allows long-term imaging of plant organ development in standardized conditions.

This protocol shows a plant sample preparation method for light-sheet microscopy. The setup is characterized by mounting the plant vertically on the surface of a gel and letting it grow in controlled bright conditions. This allows long-term observation of plant organ development in standardized conditions.

Ljus Sheet fluorescensmikroskopi av växtrötter som växer på ytan av en gel

One of the key questions in understanding plant development is how single cells behave in a larger context of the tissue. Therefore, it requires the ...

Magnetic-Activated Cell Sorting Strategies to Isolate and Purify Synovial Fluid-Derived Mesenchymal Stem Cells from a Rabbit Model

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the main cell source for cell-based therapy. MSCs from articular cavity synovial fluid could potentially be used for cartilage tissue engineering. MSCs from synovial fluid (SF-MSCs) have been considered promising candidates for articular regeneration, and their potential therapeutic benefit has made them an important research topic of late. SF-MSCs from the knee cavity of the New Zealand white rabbit can be employed as an optimized translational model to assess human regenerative medicine. By means of CD90-based magnetic activated cell sorting (MACS) technologies, this protocol successfully obtains rabbit SF-MSCs (rbSF-MSCs) from this rabbit model and further fully demonstrates the MSC phenotype of these cells by inducing them to differentiate to osteoblasts, adipocytes, and chondrocytes. Therefore, this approach can be applied in cell biology research and tissue engineering using simple equipment and procedures.

This article presents a simple and economic protocol for the straightforward isolation and purification of mesenchymal stem cells from New Zealand white rabbit synovial fluid.

Magnetisk-aktiverad Cell sortering strategier för att isolera och rena Synovial vätska-Derived mesenkymala stamceller från en kanin-modell

Mesenchymal stem cells (MSCs) are the main cell source for cell-based therapy. MSCs from articular cavity synovial fluid could potentially be used for ...

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

This protocol describes a signal-to-noise ratio (SNR) calibration and sample preparation method for solenoidal microcoils combined with biological samples, designed for high-resolution magnetic resonance imaging (MRI), also referred to as MR microscopy (MRM). It may be used at pre-clinical MRI spectrometers, demonstrated on Medicago truncatula root samples. Microcoils increase sensitivity by matching the size of the RF resonator to the size of the sample of interest, thereby enabling higher image resolutions in a given data acquisition time. Due to the relatively simple design, solenoidal microcoils are straightforward and cheap to construct and can be easily adapted to the sample requirements. Systematically, we explain how to calibrate new or home-built microcoils, using a reference solution. The calibration steps include: pulse power determination using a nutation curve; estimation of RF-field homogeneity; and calculating a volume-normalized signal-to-noise ratio (SNR) using standard pulse sequences. Important steps in sample preparation for small biological samples are discussed, as well as possible mitigating factors such as magnetic susceptibility differences. The applications of an optimized solenoid coil are demonstrated by high-resolution (13 x 13 x 13 &#956;m3, 2.2 pL) 3D imaging of a root sample.

MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T

A protocol to study biological tissue at high spatial resolution using ultra-high field magnetic resonance microscopy (MRM) using microcoils is presented. Step-by-step instructions are provided for characterizing the microcoils. Finally, optimization of imaging is demonstrated on plant roots.