為植物學(xué)研究開(kāi)辟未來(lái)的新型透明化試劑

ClearSee™

ClearSee™ 是一款植物透明化試劑，僅需固定、洗凈、透明化3步操作即可輕松實(shí)現(xiàn)植物組織的透明化。本方法由名古屋大學(xué)研究生院的栗原大輔博士等人開(kāi)發(fā)。

作為植物科學(xué)的研究工具，ClearSee™ 有望用于闡明細(xì)胞水平的現(xiàn)象與生物個(gè)體之間的系統(tǒng)聯(lián)系。

<資料提供>

名古屋大學(xué)研究生院 理學(xué)研究科

特聘助教栗原大輔、先驅(qū)研究員水多陽(yáng)子

◆特點(diǎn)

● 植物用透明化試劑

● 無(wú)需制備切片，即可熒光觀察植物內(nèi)部的整體結(jié)構(gòu)

● 操作僅需3步：①固定、②清洗、③透明化

◆可透明化的組織

植物

◆透明化所需時(shí)間

根莖：1~2日、葉和幼苗：4~7日、雌蕊：2周、成熟組織：4周

※ 上述時(shí)間僅供參考。透明化所需的時(shí)間因植物種類(lèi)以及組織不同有所差異。

◆透明化所需的試劑

▼試劑

1.   ClearSee™

2.   純凈水

3.   多聚甲醛 (產(chǎn)品編號(hào)：160-16061)

4.   2 mol/L 氫氧化鈉溶液（產(chǎn)品編號(hào)：194-05361)

5.   10 x PBS (產(chǎn)品編號(hào)：163-25265)

6.   1 x PBS (產(chǎn)品編號(hào)：164-25511)

7.   亞硫酸鈉（產(chǎn)品編號(hào)：198-03412） ※僅在使用ClearSeeAlpha時(shí)需要使用

▼儀器

ClearSeeAlpha是什么？

ClearAlpha是改良版的ClearSee™，改良方法為向ClearSee™中加入亞硫酸鈉至50mM。使用常規(guī)款ClearSee™進(jìn)行透明化時(shí)，部分種類(lèi)植物的葉和果實(shí)會(huì)因氧化而變成褐色，導(dǎo)致難以觀察，而亞硫酸鈉的還原作用可以實(shí)現(xiàn)清晰的觀察。

請(qǐng)根據(jù)需求制備ClearSeeAlpha，即配即用。

◆Protocol

Protocol（視頻）

請(qǐng)查看以下文獻(xiàn)：

Kurihara, D. et al., : J. Vis. Exp., e63428, 179(2022).
doi:10.3791/63428

◆應(yīng)用示例

擬南芥（葉/根）的觀察示例

圖1. 透明化的擬南芥葉

明亮視野中組織呈透明狀，葉綠素的紅色自發(fā)熒光消失。由于可以觀察完整的葉片，因此也可以觀察到內(nèi)部維管束中的熒光蛋白。

圖2. 使用ClearSee™處理4日的擬南芥根^1）

生長(zhǎng)素應(yīng)答細(xì)胞的細(xì)胞核用綠色顯示，全身細(xì)胞的細(xì)胞核用紫色顯示。

*由Kurihara, D. et al., : Development, 142(3), 4168-4179 (2015)改編并轉(zhuǎn)載。

雌蕊的熒光觀察示例

圖3. 觀察完整透明化后的雌蕊^2）

花粉管上使用4種熒光蛋白（藍(lán)色、綠色、黃色和紅色）分別進(jìn)行標(biāo)記。

*由Kurihara, D. et al., : Development, 142(3), 4168-4179 (2015)改編并轉(zhuǎn)載。

其他植物

圖4. 透明化的植物葉片

使用ClearSee™處理6天的藍(lán)豬耳、矮牽牛、煙草、番茄、黃瓜、水稻^※的葉片。

※  對(duì)水稻進(jìn)行透明化處理時(shí)，由于水稻葉片表面存在蠟質(zhì)層，溶液難以滲透到組織中。因此在固定操作之前，請(qǐng)將葉片浸泡在氯仿等有機(jī)溶劑中10~30 s，以去除蠟質(zhì)。

子房和角果的觀察示例

圖5. 左：ClearSee™、中：ClearSee改良方法（＋50mM 2-氨基乙硫醇鹽酸鹽）、右：ClearSeeAlpha（＋50mM 亞硫酸鈉）

通過(guò)向ClearSee™中加入50 mM亞硫酸鈉（即“ClearSeeAlpha"法），可抑制氧化導(dǎo)致的褐色色素沉著。

*由Kurihara, D. et al., : Plant Cell Physiol., 62(8), 1302-1310 (2021)改變并轉(zhuǎn)載

擬南芥（種子）的觀察示例

對(duì)授粉5天后的擬南芥種子進(jìn)行透明化處理，并用xiang草醛染色單寧。

使用ClearSeeAlpha法的種子在15天后可確認(rèn)到氧化單寧的去除效果，可對(duì)透明化的種子進(jìn)行觀察。

*由Kurihara, D. et al., : Plant Cell Physiol., 62(8), 1302-1310 (2021)改變并轉(zhuǎn)載

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