植物科學(xué)新技術(shù) 植物透明化試劑
ClearSee?
ClearSee? 是一種僅需固定、洗凈、透明化三步簡(jiǎn)單操作即可實(shí)現(xiàn)植物組織透明化的試劑。作為植物科學(xué)的研究工具,期待可以闡明細(xì)胞水平的現(xiàn)象和整個(gè)個(gè)體之間的系統(tǒng)聯(lián)系。
HP數(shù)據(jù):由名古屋大學(xué)大學(xué)院理學(xué)研究科 栗原大輔特任助教、水多陽(yáng)子研究員提供
◆操作步驟
使用 ClearSee? 的透明化方法,只需1)固定、2)洗凈、3)透明化三個(gè)步驟。詳細(xì)方法可參考隨產(chǎn)品附贈(zèng)的使用說(shuō)明書。
以下,是擬南芥葉和幼株的使用案例。
1. 固定
① 使用4%甲醛溶液固定樣本*1。
② 將樣本放入干燥機(jī)中,用真空泵減壓,在室溫下靜置30分鐘,并固定。
② 以上操作重復(fù)兩次。
② 為了防止植物樣品在減壓過(guò)程中飛出,建議打開管蓋,用封口膜密封,并用針在上面扎孔*2,3。
2. 洗凈
去除固定液,加入1 mL的1×PBS緩沖液,靜置1分鐘。然后去除1×PBS緩沖液,重新加入1 mL的1×PBS緩沖液,靜置1分鐘。
以上操作重復(fù)兩次。
3. 透明化處理
去除1×PBS緩沖液,添加1.3 mL的ClearSee?。
打開管蓋后用封口膜密封,并用針在上面扎孔。放入干燥機(jī)中,用真空泵減壓,并在室溫下靜置1小時(shí)。
取下封口膜,蓋好管蓋。避光,室溫靜置,透明化*4。
如有需要可更換新的ClearSee?。
4. 透明化過(guò)程
圖4. ClearSee?中的擬南芥葉和幼株
圖5. 可以觀察到樣本周圍葉綠素(1-2天后)
圖6. 更換新的 ClearSee? 后的樣本
圖7. 透明化的擬南芥葉和動(dòng)株(3-5天后)
使用ClearSee? 進(jìn)行透明化需要的物品
1. 高壓滅菌鍋 2. 局部排氣系統(tǒng)(通風(fēng)室等) 3. 真空泵 4. 干燥機(jī) 5. 60°C 恒溫器 6. 熒光顯微鏡 7. 錐形管 | 8. 微量離心管 9. 封口膜 10. 針 11. 鑷子 12. 蓋玻片 13. 載玻片 14. 凡士林油 |
注意
※ 由于植物活體樣本含有空氣,添加溶液時(shí)植物就會(huì)漂浮起來(lái)。請(qǐng)盡可能地將植物樣本浸入固定液中。
※ 請(qǐng)將干燥機(jī)設(shè)定在-90 kPa左右。根據(jù)植物樣本的不同,有時(shí)減壓會(huì)過(guò)強(qiáng)。減壓過(guò)強(qiáng)的話,會(huì)破壞植物組織和細(xì)胞。開始減壓后,由于會(huì)抽出植
※ 物樣本中的空氣,會(huì)產(chǎn)生氣泡。為了讓氣泡消失,請(qǐng)緩慢調(diào)整減壓的壓強(qiáng)。
※ 從減壓狀態(tài)恢復(fù)至大氣壓強(qiáng)時(shí),請(qǐng)緩慢進(jìn)行。如果急速恢復(fù)至大氣壓強(qiáng)的話,會(huì)破壞植物組織和細(xì)胞。
※ 透明化的時(shí)間根據(jù)植物種類和組織而異,請(qǐng)參照以下的時(shí)間。
※ 根:1~2天、葉和幼株:4~7天、雌蕊:2周、成熟組織:4周。
◆觀察案例
5. 觀察
在載玻片上用凡士林或油脂制作一個(gè)圍欄,放入適量 ClearSee?,用鑷子將樣本移入,蓋好蓋玻片,并用熒光顯微鏡觀察。由于 ClearSee?干燥后會(huì)產(chǎn)生沉淀,所以用凡士林或油脂來(lái)防止其干燥。觀察結(jié)束后,可以將植物樣本放回裝有 ClearSee? 的微管中進(jìn)行保存。
另外,用 ClearSee? 透明化的樣本亦可用熒光色素進(jìn)行染色。細(xì)胞核染色時(shí),向 ClearSee? 中添加終濃度為 10 μg/ mL 的雙苯甲酰亞胺 H33258 三鹽酸鹽,雙苯甲亞胺 H33342 或 DAPI,細(xì)胞壁染色時(shí),使用終濃度為 1 mg/mL,靜置1小時(shí)后,更換新的 ClearSee? ,再靜置1小時(shí)后,在熒光顯微鏡下進(jìn)行觀察。
圖8. 經(jīng)透明化處理的擬南芥葉在明場(chǎng)中呈透明狀態(tài),葉綠素的紅色自發(fā)熒光消失。
圖8. 由于可以對(duì)整片葉進(jìn)行觀察,因此也可以觀察到維管束內(nèi)的熒光蛋白。比例尺為 200 μm。
圖9. 使用 ClearSee? 透明化的完整的雌蕊的熒光觀察。
圖2. 用4個(gè)顏色(藍(lán)色,綠色,黃色,紅色)的熒光蛋白標(biāo)記花粉管。
圖2. 根據(jù)參考文獻(xiàn)改編轉(zhuǎn)載。
圖10. 使用 ClearSee? 處理4天的擬南芥的根。
圖10. 生長(zhǎng)素應(yīng)答細(xì)胞的細(xì)胞核用綠色、全身的細(xì)胞核用紫色顯示。
圖10. 根據(jù)參考文獻(xiàn)改編轉(zhuǎn)載。
■其他植物的透明化案例
使用 ClearSee? 透明化6天后的藍(lán)豬耳、矮牽牛、煙草、番茄、黃瓜、稻葉。
稻葉在透明化時(shí),由于葉子的表面有蠟層,因此很難將溶液滲入組織里,通過(guò)在氯仿等有機(jī)溶劑中浸泡 10~30 秒除蠟后,開始固定的步驟。
圖11. 使用 ClearSee? 透明化的各種植物葉片(6天后)
◆參考文獻(xiàn)
Kurihara, D. et al.: Development, 142, 4168-4179 (2015).
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產(chǎn)品編號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 產(chǎn)品規(guī)格 | 產(chǎn)品等級(jí) |
031-25151 | ClearSee? | 50 mL | 植物透明化用 |
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