Рисунки по клеточкам — Страница 5 из 6
01 ФевМучает вопрос, как нарисовать банан по клеточкам ? Не переживай мы тебе поможем! А ты случаешь маму ? Кушаешь бананы? А ты знаешь 10 полезных свойств банана? Досмотри статью до конца и мы тебе об этом расскажем. А теперь представим вам несколько картинок бананов нарисованных по клеточкам! Выбирайте тот который вам больше понравился и срисовывайте. […]
12 ЯнвМальчикам нравятся супергерои, крутые тачки и оружие . Именно такая будет подборка, начнем с супергероев. Бэтман СуперМэн Человек-паук Детпул Россомаха Шерепашки — ниндзя Машины Оружие по клеточкам Разное оружие по клеточкам: Автомат АК — 47, пистолет, дробовик. Ну и на последок крутой волчок
12 ЯнвВсе мальчики любят оружие . Ведь так принято что мужчина должен уметь защитить свою семью, свой дом. Это началось давно, на уровне инстинктов, мужчине свойственно увлекаться оружием. У всех в детсве были пистолеты и другое оружие. Возможно вы их захотите нарисовать в своём блокноте или в личном дневнике. Пистолеты по клеточкам ВИДЕО:Пистолеты по клеточкам Автоматы […]
12 ЯнвСегодня мы подобради картинки со слонами. У вас есть прекрасная возможность нарисовать большого, или маленького, простого и сложного слона по клеточкам. Вы наверно всегда мечтали покататься на слоне? Я в детстве то же мечтала покататься на слоне . И вот недавно мы поехали с родителями в Тайланд и покатались на слоне! Ура! — Моя мечта […]
12 ЯнвСегодня бы будем рисовать курицу, петуха и их маленьких цыплят по клеточкам. В детстве вы наверно читали сказку про курочку рябу. Так давайте нарисуем курочку из сказки по клеточкам. Курица по клеточкам ВИДЕО: Как нарисовать курицу по клеточкам Петух по клеточкам ВИДЕО: Как нарисовать петуха по клеточкам Цыпленок по клеточкам ВИДЕО: […]
12 ЯнвВы любите собак? А может быть у вас дома есть ваш любимы питомец? и Это конечно же собака. Ведь собаки самые преданные и лучшие друзья для детей а так же взрослых. Мы собрали для вас подборки разных картинок по клеточкам с собаками разных пород. Хватайте карандаши и вперед срисовывать вашего любимого питомца к себе в […]
12 ЯнвРаз вы сюда зашли значит решили украсить свой личный дневник рисунками по клеточками с птицами. Возможно у вас есть домашний питомец попугайчик или канарейка и вам будет приятно нарисовать птицу похожую именно на вашего питомца. Для этого подберите цвета которые будут соотвествовать окрасу вашей птички. Лебедь по клеточкам Это красивая и преданная птица. Которую ты […]
12 ЯнвДобрый день! Мой друг! Сегодня я вас научу как рисовать обезьяну по клеточкам. Легче всего это сделать следуя инструкциям из видео, но для начала посмотрите несколько вариантов как нарисовать обезьяну по клеточкам. Милая мартышка по клеточкам Серьёзная обезьяна А как ты думаешь сего ей не хватает? Правильно её нужно дорисовать ротик! Лицо […]
12 ЯнвГубка БОБ квадратные штаны. Ещё скажите что вы не смотрели этот мультик? Если не смотрели читайте в конце статьи описание мультика. А сейчас Картинки по клеточкам Губка Боб квадратные штаны Видео: Как нарисовать Спанч Боба по клеточкам Патрик из Спанчбоба по клеточкам Видео: Как нарисовать Патрика из Спанч Боба по клеточкам Планктон из Спанч […]
12 ЯнвСклизкий гад в сливном бачке, мохнатый зверь, похожий на чудовище из «Аленького цветочка», гигантские мокрицы под кроватью — все они существуют на самом деле. Все, что им нужно — пугать детей, потому что из детских криков они получают электричество. Полнометражный мультфильм рассказывает о кризисах в мире монстров, их жизни. Но однажды вся мирная жизнь монстров оказывается под угрозой: в их мир попадает ребенок. А с детьми столько хлопот, что они могут довести даже монстров. нарисуйте вашего любимого героя из […]
Пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками — калорийность, полезные свойства, польза и вред, описание
Калории, ккал:
77Углеводы, г:
16.0При производстве пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками не используются консерванты, загустители, красители, ароматизаторы, генетически модифицированные ингредиенты. Продукт стерилизуют и фасуют в асептических условиях в коробочки из многослойного картона. Такая упаковка экономична и удобна для транспортировки (можно взять её с собой в дорогу).
Это не просто пюре, а детское лакомство, которое прекрасно дополнит завтрак или подойдёт для полдника. Оно обладает гомогенной (однородной) консистенцией. В пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками сочетаются фрукты со сливками, которые придают ему нежность и бархатистый вкус.
Оно разнообразить меню и вкусовые ориентиры малыша. Пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками можно вводить в рацион ребёнка не ранее шести месяцев.
Калорийность пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками
Калорийность пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками составляет 77 ккал на 100 грамм продукта.
Состав пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками
В состав пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками входит: пюре из персиков, пюре из бананов, пюре из яблок, сливки натуральные молочные (жирность 10%), аскорбиновая кислота (антиокислитель). Пюре не сдобрено сахаром.
Полезные свойства пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками
Жиры сливок в пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками довольно хорошо усваиваются и насыщают (калоризатор). Этот момент важен в питании малышей с плохим аппетитом и недобором в весе. Кроме того, они (жиры) участвуют в строительстве клеточек детского организма.
Противопоказания пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками
Будьте внимательны, не предлагайте пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками деткам, страдающим непереносимостью молочного белка.Как использовать пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками
Фруктово-сливочный десерт полностью готов к употреблению. Достаточно просто перемешать содержимое упаковки непосредственно перед кормлением.
Начинайте с небольшого количества (половина чайной ложечки) пюрешки в день (calorizator). Обязательно следите за реакцией малыша на новый продукт. Постепенно увеличивайте дневную порцию до возрастной нормы.
В год малыш может съедать уже до 100 грамм такого пюре в день.
Как хранить пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками
Условия хранения пюре Спелёнок Персик + Банан + Яблоко со сливками следующие: температура от 0 до +25 градусов, влажность воздуха не более 75%.
Срок годности такого фруктово-сливочного пюре составляет восемь месяцев. Вскрытый продукт хранится в условиях холодильника (от +2 до +6 градусов) не более суток.
Ткань листья банана — закажи на #MarketShmarket.com любая ткань с любым принтом
Ткань листья банана — закажи на #MarketShmarket.com любая ткань с любым принтом Код купона на скидку 10%: WWW
Действует до 24.08.2020 включительно
Укажите адрес электронной почты и мы отправим купон на скидку, чтобы он не потерялся.
option-select
Закажите любой принт на любом из 43 вариантов тканей 🔥
Цифровая печать по ткани от 1 метра
атлас-стрейч батист (100% хлопок) бифлекс матовый 220-230гр бифлекс матовый 260гр блэкаут вафельное полотно (хлопок) габардин деним (джинса) джерси милано интерлок (100% хлопок) искусственный шелк капитоний (хлопок с утеплителем) кашкорсе костюмно-плательная стрейч креп-шифон стрейч кулирка (хлопок с лайкрой) кулирка спорт (пэ с лайкрой) курточная лен умягчённый мега-муслин мембрана на флисе мембранная муслин в клеточку оксфорд 600D очень плотный хлопок пальтовая плательно-блузочная стрейч плюш минки рибана (хлопок с лайкрой) рибана спорт сатин (хлопок, 150см) сатин (хлопок, 160см) сетка стрейч супер-хлопок термо-бифлекс фланель флис антипиллинг футер 2-нитка начёс (100 % хлопок) футер 2-нитка петля (хлопок с лайкрой) футер 2-нитка петля спорт футер 3-нитка начес (80% хлопок) футер 3-нитка петля (80% хлопок) хлопколён шифон
Тэги: листья , лето , тропики , джунгли , салатовый , white , белый , весна , leaves , plants , зеленый , растения , green , оливковый , лист , изумрудный , leaf , белый фон , lime , мятный , plant , stems , banana , банан , полосы , emerald green , banana leaves , вариегатный банан , лист бананаВключите в вашем браузере JavaScript!
×Ткань Банан — закажи на #MarketShmarket.
com любая ткань с любым принтом Ткань Банан — закажи на #MarketShmarket.com любая ткань с любым принтом Код купона на скидку 10%: WWW
Действует до 24.08.2020 включительно
Укажите адрес электронной почты и мы отправим купон на скидку, чтобы он не потерялся.
Закажите любой принт на любом из 43 вариантов тканей 🔥
Цифровая печать по ткани от 1 метра
атлас-стрейч батист (100% хлопок) бифлекс матовый 220-230гр бифлекс матовый 260гр блэкаут вафельное полотно (хлопок) габардин деним (джинса) джерси милано интерлок (100% хлопок) искусственный шелк капитоний (хлопок с утеплителем) кашкорсе костюмно-плательная стрейч креп-шифон стрейч кулирка (хлопок с лайкрой) кулирка спорт (пэ с лайкрой) курточная лен умягчённый мега-муслин мембрана на флисе мембранная муслин в клеточку оксфорд 600D очень плотный хлопок пальтовая плательно-блузочная стрейч плюш минки рибана (хлопок с лайкрой) рибана спорт сатин (хлопок, 150см) сатин (хлопок, 160см) сетка стрейч супер-хлопок термо-бифлекс фланель флис антипиллинг футер 2-нитка начёс (100 % хлопок) футер 2-нитка петля (хлопок с лайкрой) футер 2-нитка петля спорт футер 3-нитка начес (80% хлопок) футер 3-нитка петля (80% хлопок) хлопколён шифон
Включите в вашем браузере JavaScript!
×Яркий банан заколка с бантиком в клеточку
Яркий банан заколка с бантиком в клеточку — эффектный женский аксессуар для волос от производителя FAUZER?
Команда целеустремленных профессионалов, проверенные временем материалы — вот залог нашей успешной работы на благо клиентов с 2009 года . Яркий банан заколка с бантиком в клеточку — эффектный женский аксессуар для волос создан в нашей компании. Среди наших клиентов именитые дизайнеры и начинающие бренды, крупные корпорации и рекламные агентства, а также огромное количество индивидуальных заказчиков. Мы постоянно совершенствуемся и осваиваем новые технологии в области пошива и создания эксклюзивных товаров.
1. Брендирование — Нанесем логотип Вашей компании или Ваше имя на Бананы и изготовим клише для тиснения с Вашей эмблемой. Выбирайте любые цвета Смотреть все принты
2. Создание Бананы для волос — Уникальный дизайн – одна из наиболее востребованных услуг нашего цеха.
3. Качество — Наши изделия отличает высокое качество, долговечность и презентабельный вид
4. Надежность Яркий банан заколка с бантиком в клеточку — эффектный женский аксессуар для волос — подчеркнет фирменный стиль, повышая респектабельность в глазах окружающих
5. Скорость — Вас приятно удивит скорость работы и качество предоставляемых услуг
6. Индивидуальный заказ — Если Яркий банан заколка с бантиком в клеточку — эффектный женский аксессуар для волос вам не подходит по цвету или размеру, мы Готовы выполнить работы по вашим эскизам и пожеланиям — Собственное производство в Москве.
Почему Бананы для волос заказывают в нашем интернет магазине?
Компания FAUZER – это команда реальных профессионалов, решающих любые задачи. Мы в ответе за качество производимых Бананы для волос . Они стильно выглядят, долговечны и практичны. Мастера воодушевляются креативными идеями, поэтому мы знаем, что предложить заказчику в конкретных условиях.
райский уголок утопающий в джунглях / Banana Beach
Содержание статьи:
Описание
Чем заняться
Отели и цены
Рестораны и кафе
Где находится
Отзыв
Таблица подробной информации
Описание
На северо-западе острова Пхукет в Таиланде, вдоль шоссе, у подножья горы, расположен пляж Банана бич. Он следует за пляжем Андаман Уайт Бич Резорт.
Небольшой, по протяженности, пляж Пхукета. Его длина приблизительно 150 метров. Банана — это райский уголок, утопающий в джунглях, для любителей уединённого отдыха, вдали от цивилизации. Джунгли в этом месте буквально спустились к морю.
Туристов практически нет, лежаков и зонтиков тоже.
Атмосфера Бананы подразумевает полную отрешённость, в совокупности с философскими размышлениями о жизни, на фоне заходящего за горизонт солнца.
Флору Бананы составляют дикие джунгли! Свежий воздух и очень много зелени, в тени которой можно спрятаться от солнца.
Вода в море чистая и прозрачная, имеет бирюзовый оттенок. Песок мягкий, золотистого цвета! Средняя глубина захода в море. Нет отливов и сильных волн!
На севере пляжа Банана, получится далеко пройти по скалистым образованиям, омываемых морскими брызгами, где живёт много крабов.
На юге пляж упирается в поросшую джунглями гору, на которой расположен отель!
В центре Бананы расположена основная зона для отдыха, — есть небольшая насыпь камней, которая разделяет пляж на две территории. Отличное часть для того, чтобы искупавшись освежиться и дать набраться полезным морским минералам каждой клеточке тела.
Чем заняться
Если не хочется лежать под лучами солнца, обдуваемым, свежим, морским ветром, и хочется приключений — займитесь подводным плаванием или арендуйте лодку и отправьтесь на Секретный пляж №1. Для физического здоровья подойдут упражнения в гребле стоя. Покататься на лодке, половить рыбу на севере (в высокий сезон). В низкий сезон займитесь йогой и медитацией. Или просто насладитесь шумом моря за чтением любимой книги.
Отели и цены
Гостиницы Бананы представлены в небольшом количестве. Есть несколько дорогих, пятизвёздочных: Trisara и Villa Praison.
Прайс на отель будет зависеть от сезона. В высокий сезон цена будет 100%. В низкий может падать до 70%.
Рестораны и кафе
После того, как вы потратили свою энергию на принятие солнечных ванн на пляже или активные действия — организм в невербальной форме даст знак, что пора зарядится энергией, но уже не душевной, а самой, что ни на есть, физической, в виде лёгкого или не очень лёгкого перекуса. Да, верно: на пляже есть кафе, где можно восстановить затраченные калории!
Прямо на берегу пляжа Банана можно поесть в местном кафе. Меню не блещет изобилием, но основные блюда, включая некоторые блюда из морепродуктов получится заказать! Ну и, конечно же, освежитесь каким-нибудь соком из свежевыжатых фруктов!
Ещё один ресторан находится при гостинице Trisara: цены в нём высокие, а изобилие блюд приятно удивит!
Где находится
Пляж Банана находится на северо-западе острова Пхукет. Чтобы попасть на этот 150-ти метровый кусочек мягкого, золотистого песка, следует припарковать транспортное средство у дороги 4018 и на полных парусах хорошего настроения спуститься вниз по тропинке, через джунгли, к знакомству с этим местом!
Добраться сюда: на арендованной машине, мотобайке, такси или поселившись в расположенной рядом гостинице.
Прилетев отдыхать на Пхукет, закажите такси от аэропорта на выходе из терминала или обратиться к нам, удобным способом, и мы вас встретим по стоимости местного такси!
Координаты GPS: 8. 042042, 98.276489
Отзыв
Пляж Банана на Пхукете — это очень классное, тихое и красивое место на острове, для расслабленного, незабываемого отдыха.
Обязательно посетите его, когда будете отдыхать на Пхукете – этот пляж одно из немногих мест острова, где действительно почувствуете, что находитесь вдали от цивилизации, слушая шум моря и голос джунглей!
Таблица подробной информации
Напоминание
Пляж Банана следует за пляжем Андаман. Далее — пляж Тризара. Расширяйте кругозор, познакомьтесь со всеми пляжами Пхукета!
Были на пляже Банана? Понравилось?
границ | Состав и пространственное распределение полимеров клеточной стенки в спелых бананах и плодах манго: влияние на адгезию клеток и восприятие текстуры
Введение
Банан ( Musa acuminata ) и манго ( Mangifera indica ) — две важные тропические культуры, потребляемые во всем мире из-за их сенсорных свойств и питательных свойств. Однако их текстура на стадии созревания заметно отличается. Восприятие текстуры фруктов определяется комплексными сигналами, включающими физические и химические реакции на компоненты пищи.Текстура является вторым по важности аспектом сенсорной приемлемости мясистых плодов, помимо внешнего вида (Contador et al., 2015). Хотя сенсорный анализ и реологическое тестирование являются классическими подходами к определению текстурного восприятия (Colin-Henrion et al., 2007; Charles et al., 2017), в последнее время утверждается, что оральная обработка включает не только реологию объема (например, вязкость), но и а также трибологические явления с преобладанием поверхности (например, трение и смазка), особенно на более поздних стадиях обработки полости рта (Chen and Stokes, 2012; Stokes et al., 2013; Саркар и др., 2019). В последнее время трибология была успешно использована для понимания орального восприятия с преобладанием поверхности с использованием эмпирических корреляций между коэффициентами трения (μ) и характеристиками вкуса, такими как скользкость и пастообразность биополимерных гидрогелей (Krop et al. , 2019). На сегодняшний день трибологические измерения не использовались для количественного понимания механизмов, лежащих в основе текстурного восприятия фруктов и фруктовых клеток. Важность содержания твердых веществ и размера частиц на реологических и сенсорных свойствах фруктовых пюре и суспензий была исследована ранее, особенно в случае яблока (Espinosa et al., 2011). Однако роль клеточной адгезии и влияние интактных клеток или призраков клеточной стенки на оральное восприятие до сих пор четко не изучены.
Как банан, так и манго были описаны как имеющие «тающую текстуру», при которой ткань ротовой полости распадается без жевания (Contador et al., 2015). Спелые плоды банана вызывают сложную текстурную реакцию, описываемую как мучнистая и слегка вяжущая текстура (Valente et al., 2011), которая контрастирует с мясистой, скользкой и сочной текстурой плодов манго (Suwonsichon et al., 2012). Оба типа фруктов подвергаются климактерическому созреванию с быстрыми биохимическими и биофизическими изменениями, в результате чего плоды размягчаются в течение нескольких дней после начала созревания (Ali et al. , 2004). Несколько скоординированных процессов приводят к разборке клеточной стенки и средних ламелл, что приводит к потере тургора и разделению клеток (Brummell and Harpster, 2001). Разборка клеточной стенки широко изучалась на помидорах ( Solanum esculentum ) в качестве модельной системы созревания климактерических плодов (Rose and Bennett, 1999; Wang et al., 2018). Несмотря на то, что банан был предложен в качестве модельной системы для созревания однодольных растений (D’Hont et al., 2012), мало что известно о том, как разрушается клеточная стенка банана. Сильное усиление (до 12 раз) генов, кодирующих пектинлиазы (PL), эндотрансгликозилазу / гидролазы ксилоглюкана (XTH) и экспансины, наблюдалось в спелых фруктах по сравнению с незрелыми фруктами, в то время как некоторые изоформы эндо-полигалактуроназы (PG), пектина Метилэстераза (PME) и целлюлаза также активировались в меньшей степени (Asif et al., 2014). Было обнаружено, что у манго (двудольных видов) несколько ферментов, модифицирующих клеточную стенку, экспрессируются во время созревания, включая PL (Chourasia et al. , 2006), эндо-PG (Chourasia et al., 2006) и бета-глюканазу (Chourasia и др., 2008). Плоды манго имеют текстуру плавления, аналогичную хурме ( Diospyros kaki L.), где предполагается, что несколько изоформ XTH участвуют в ремоделировании клеточной стенки, ведущем к размягчению (Han et al., 2015). Считается, что активность ферментов клеточной стенки увеличивает растворимость пектинов и гемицеллюлоз (Muda et al., 1995; Prado et al., 2016), возможно, за счет процесса разветвления, который снижает взаимодействие полимеров (Posé et al., 2018). Как эти действия происходят в пространстве и времени во время созревания разных фруктов и как они влияют на текстуру и оральное восприятие, не совсем понятно.
Более того, роль клеточной адгезии и специфических полимеров клеточной стенки в обработке полости рта и восприятии текстуры все еще плохо изучена. Стоит отметить, что некоторые ферменты клеточной стенки продолжают быть активными в оральной фазе, и их активность может влиять на текстуру. В томатах активность PME была обнаружена в условиях моделирования пероральной обработки и была связана со снижением вязкости в течение 1 минуты после пероральной обработки (Rabiti et al., 2018). Кроме того, неповрежденность клеточных стенок плодов является сильным положительным фактором, определяющим вязкость фруктовых продуктов (Chu et al., 2017), и отрицательно связана с ферментационным потенциалом микробиоты (Low et al., 2015). Оба эти свойства важны для пользы для здоровья, связанной с употреблением фруктов (Dreher, 2018).
Визуализация полимеров клеточной стенки в muro с использованием зондов антител может дать представление о функции полимера (Lee et al., 2011), и этот подход предполагает потенциальную роль различных доменов пектина и ксилоглюкана в опосредовании клеточной адгезии в созревающих плодах томатов ( Орфила и др., 2001; Ордаз-Ортис и др., 2009). Антитела также являются полезными инструментами для профилирования эпитопов полисахаридов в популяциях полисахаридов, извлеченных из клеточных стенок (Pattathil et al. , 2010; Cornuault et al., 2014), хотя этот метод ранее не использовался для оценки полимеров, солюбилизированных во время разделения клеток. Атомно-силовая микроскопия использовалась для визуализации структуры фракций клеточной стенки плодов (Paniagua et al., 2014; Cárdenas-Pérez et al., 2018; Posé et al., 2018) и интактной клеточной поверхности луковых клеток (Zhang et al. др., 2016). АСМ предоставляет дополнительную структурную информацию для иммунофлуоресцентной микроскопии.
Это исследование было направлено на выяснение молекулярного механизма, лежащего в основе текстурных различий между бананом и манго.Мы использовали новую комбинацию методов в разных масштабах для анализа свойств отделенных фруктовых клеток и их потенциального вклада в обработку полости рта и восприятие текстуры.
Материалы и методы
Растительные материалы
плодов банана ( Musa acuminata, var Cavendish) и манго ( Mangifera indica, var Kesar) были куплены на рынке в Лидсе, Англия. Плоды манго были отнесены к пятой стадии, были мягкими и полностью созревшими без каких-либо признаков гниения (Nambi et al., 2015). Плоды банана были на седьмой стадии с желтым цветом, мягкой текстурой и коричневыми пятнами (Soltani et al., 2010). Фрукты очищали и ткань паренхимы осторожно соскребали с помощью металлического шпателя, пропускали через сито с крупными ячейками (250 мкм) и переносили в пробирку, содержащую воду MiIliQ, до конечной суспензии 9,0 мас.%. Образец супернатанта собирали для анализа гликома солюбилизированных полимеров. Два фрукта каждого вида обрабатывали как биологические копии для каждого эксперимента.Репрезентативные фотографии были выбраны для маркировки и экспериментов АСМ.
Массовая реология
Реологические характеристики суспензий клеток манго или банана (9,0 мас.% Клеток в воде MiIliQ) проводили с использованием реометра с контролируемым напряжением (Kinexus Ultra, Malvern Instruments Ltd, Вустершир, Соединенное Королевство). Температуру контролировали на уровне 37 ° C, чтобы имитировать физиологические условия. Геометрия конуса на пластине (40 мм, 4 °) использовалась для измерения поведения стационарного потока в зависимости от скорости сдвига в диапазоне от 0.От 1 до 1000 с –1 . Результаты представлены в виде средних значений и стандартных отклонений не менее трех измерений каждого образца фруктовой суспензии. Два фрукта каждого вида обрабатывали как биологические копии.
Мягкая трибология
Измерения трения выполняли в присутствии клеточных суспензий (9,0 мас.% Клеток манго или банана в воде MilliQ) с использованием Mini Traction Machine 2 (MTM2, PCS instruments, Лондон, Великобритания) с установкой из мягкого полимерного шарика на диске. используя небольшую модификацию ранее описанного метода (Laguna et al., 2017; Кроп и др., 2019). Трибологическая установка включала гидрофобные контактные поверхности (угол контакта с водой 108 ∘ (Sarkar et al., 2017) с участием гладкого полидиметилсилоксанового (PDMS) шарика (радиус 6,35 мм) на гладком диске из PDMS (радиус 13 мм, толщина 4 мм). ) в камере мини-горшка. Для каждого отдельного измерения использовались свежий шар и диск, и все измерения трения проводились при 37 ° C для имитации условий в полости рта. Нормальная нагрузка ( F n ) 2 Во всех экспериментах использовался N, а скорость уноса варьировалась от 300 до 3 мм с –1 .Скорость уноса ( U ) была рассчитана по уравнению (1):
U = 12 (UB + UD) (1)
Где U B и U D — скорости шарика и диска соответственно. Коэффициент скольжения, определяемый как | U B — U D | / U было зафиксировано на уровне 50%. Сила трения ( F f = μ. F n ) измеряли как функцию скорости уноса, а безразмерный коэффициент трения (μ) сообщали как средние значения и стандартные отклонения по крайней мере трех измерений каждого образца фруктовой суспензии. Два фрукта каждого вида обрабатывали как биологические копии.
Цитохимическое окрашивание клеточной поверхности
Для неспецифического окрашивания клеточной мембраны и содержимого 0,05% (мас. / Об.) Толуидинового синего O (T3260, Sigma-Aldrich) в 0,1 М фосфатном буфере pH 6.8 добавляли к фруктовой ткани в пробирке. После окрашивания в течение 5 минут окрашенные образцы помещали на предметные стекла, покрытые поли-L-лизином (Polysine, J2800AMNZ, Thermo-Scientific). Для окрашивания крахмалом ткань фрукта диспергировали в дистиллированной воде и помещали на предметное стекло, покрытое полизином, затем добавляли одну каплю раствора йода по Граму (, Sigma-Aldrich) и смешивали непосредственно на предметном стекле. Для окрашивания целлюлозы 0,1% (мас. / Об.) Краситель Calcofluor White [флуоресцентный осветлитель 28 (319945), Sigma-Aldrich] добавляли к фруктовой ткани в пробирке.Одну каплю окрашенного образца помещали на предметное стекло, покрытое полизином, затем подщелачивали с помощью одной капли 10% (об. / Об.) NaOH. Образец исследовали с использованием инвертированного светового микроскопа для окрашивания толуидиновым синим O и йодом и УФ-флуоресцентного микроскопа для окрашивания Calcofluor White (Olympus, модель Bh3, Япония). Изображения были получены с помощью цифровой камеры (Sony, модель sCMEX-3). Все окрашивание проводилось при комнатной температуре.
Маркировка иммунофлуоресценции клеточной поверхности
Ткань плода собирали, как описано выше.Поверхность плодовых клеток иммуно метили крысиными моноклональными антителами к эпитопам полисахаридов стенок растительных клеток. Для этого эксперимента было выбрано семь антител: LM28 (Cornuault et al., 2015), LM25 (Pedersen et al., 2012), LM21 (Marcus et al., 2010), JIM5 и JIM7 (Clausen et al., 2003), LM5 (Jones et al., 1997), LM6-M (Cornuault et al., 2017). Список антител и эпитопов доступен на http://www.plants.leeds.ac.uk/pk/pdf/JPKab05.pdf. Супернатанты гибридомы с антителами перед использованием разводили 10 раз в 3% (мас. / Об.) Обезжиренном сухом молоке (Marvel) в 10 мМ фосфатно-солевом буфере (PBS).Во-первых, препараты силана (Thermo-fisher) активировали с использованием 2,5% (об. / Об.) Глутарового альдегида (A17876, Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) в PBS pH 7,45. Взвешенные фруктовые клетки (50 мкл) добавляли на активированное предметное стекло с силаном с последующей быстрой сушкой в течение 10 минут на горячей пластине. Поверхностные неспецифические эпитопы блокировали 50 мкл 3% (мас. / Об.) Обезжиренного сухого молока в 10 мМ PBS в течение 30 мин. Затем клетки плодов метили выбранными моноклональными антителами в течение 1 часа. После трехкратной промывки PBS по 5 мин клетки плодов инкубировали со 100-кратным разведением антител к IgG-FITC крысы (F1763, Sigma-Aldrich, St.Луис, Миссури, США) в 3% (мас. / Об.) Обезжиренном сухом молоке в 10 мМ PBS в течение 1 ч с последующими тремя 5-минутными промывками PBS. Реагент против тушения Citifluor AF1 (AGR1320, Agar Scientific) был добавлен на предметное стекло перед исследованием под флуоресцентным микроскопом (Olympus, модель Bh3), снабженным синей эпифлуоресценцией. Что касается отрицательного контроля, образец обрабатывали в соответствии с описанными выше этапами, исключая первичные моноклональные антитела. Все этапы маркировки проводились при комнатной температуре.
Атомно-силовая микроскопия клеточной поверхности (АСМ)
Ткань плода собирали, как описано выше.Суспензии клеток далее пропускали через металлическое сито со средним размером ячеек (150 мкм) для удаления рыхлого крахмала, при этом ретентат промывали водой MilliQ (3 × 50 мл) и ресуспендировали в воде MilliQ. 200 мкл клеточной суспензии наносили на покровное стекло и давали ему высохнуть в течение не менее 48 ч (при комнатной температуре) перед формированием изображений AFM. Высушенные образцы получали с помощью Multimode ® AFM с J-сканером (Bruker, Калифорния, США) с PF QNM (количественное отображение наномеханических свойств PeakForce).Изображения были сглажены, чтобы удалить изгиб в каждой строке сканирования, и экспортированы в формат TIFF. Для каждого образца сканировали не менее пяти различных клеток при 0,8–0,9 Гц. Для визуализации были выбраны только целые отдельные клетки (т.е. клетки, которые не были прикреплены к другим клеткам), что сводит к минимуму вероятность того, что внутренняя поверхность будет отображена. Были выбраны пять областей на каждой ячейке в областях, которые не пересекали очевидную складку или морщину, вызванную высыханием круглых клеток на плоской поверхности. Затем для бумаги были выбраны репрезентативные изображения.
Приготовление нерастворимого в спирте остатка (AIR)
Готовили нерастворимый в спирте остаток из каждого плода. Ткань плода (3 г ) гомогенизировали при 13000 г (Polytron, модель 2500 E, Швейцария) с 7 г 100% этанола в течение примерно 1 мин до получения гомогенного образца, что дало конечную концентрацию этанола 70%. . Затем образец центрифугировали при 3500 g в течение 20 мин (центрифуга Heraeus Megafuge 16R, Германия) при комнатной температуре.Супернатант удаляли, а остаток ресуспендировали в 70% (об. / Об. ) Этаноле, гомогенизировали при 13000 g в течение 30 с и центрифугировали при 5000 об / мин в течение 20 минут. Остаток многократно промывали серией растворителей: 80% (об. / Об.) Этанола, 90% (об. / Об.) Этанола, 100% (об. / Об.) Этанола, 100% (об. / Об.) Ацетона и метанол: хлороформ. (2: 3). Эти шаги были направлены на осаждение растворимых волокон, удаление компонентов с малой молекулярной массой и инактивацию ферментов. Полученный AIR сушили в течение ночи в вытяжном шкафу перед экстракцией для определения профиля иммунного гликома.
Гликометрический профиль клеточной стенки
АнализGlycome — это метод на основе ELISA, который позволяет быстро анализировать полисахаридные эпитопы, обнаруженные во фракциях солюбилизированных клеточных стенок (Pattathil et al., 2010). AIR последовательно экстрагировали 50 мМ CDTA, 4 М КОН и 1 мкг / мл целлюлазы 5a (NZYTech). AIR (4 мг) помещали в пробирки на 2 мл и в образец добавляли шариковые подшипники перед измельчением в Tissue Lyser при 50 Гц в течение 2 мин. Затем добавляли 50 мМ CDTA и измельчали в течение 20 минут в анализаторе тканей с последующим покачиванием пробирки в течение 40 минут и центрифугированием при 3500 g в течение 15 минут.Супернатант сохраняли в виде фракции CDTA, а остатки затем подвергали воздействию следующего экстрагирующего реагента. Остатки экстрагировали 4 М КОН с 1% NaBH 4, , получая фракцию КОН. Затем остатки обрабатывали 1 мкг / мл целлюлазы в 20 мМ Трис-буфере pH 8,8 и инкубировали в течение 2 ч при 37 ° C перед центрифугированием при 14000 об / мин в течение 15 минут. Супернатант сохраняли как фракцию целлюлазы. Фракции экстрагированных клеточных стенок или супернатанты из образцов, разделенных клетками, разбавляли в 10 раз перед нанесением покрытия на планшеты с иммуносорбентом (Nunc) в течение ночи при 4 ° C.Затем планшеты промывали водопроводной водой 9 раз и блокировали 5% (мас. / Об.) Обезжиренным сухим молоком в 10 мМ PBS (M / PBS) в течение 2 часов. После промывания водопроводной водой еще девять раз добавляли разведение 1:10 моноклональных антител в M / PBS (только разведение 1: 300 для антител к каллозе) и инкубировали в течение 1,5 часов. Каждая лунка планшета содержала один тип антитела, и каждое антитело было взято в дубликаты лунок. В анализе использовали 40 антител. Большинство из них были моноклональными антителами крысы, за исключением антикаллозы, которая была повышена у мышей (BioSupplies, Австралия).После инкубации с первичными антителами лунки промывали девять раз водопроводной водой, затем разбавляли 1: 1000 вторичных антител в M / PBS (антитела против мышиного IgG-HRP для антител к каллозе и анти-крысиные IgG-HRP для всех остальных. , оба получены от Invitrogen) наносили на 1 час. Планшеты промывали девять раз водопроводной водой с последующим добавлением субстрата для генерации сигнала. Субстрат содержал 1 М натрий-ацетатный буфер с pH 6,0, тетраметилбензидин, 6% (об. / Об.) Перекись водорода и дистиллированную воду в соотношении 100: 10: 1: 1000.Реакцию останавливали добавлением 2,5 М серной кислоты, дающей желтый цвет. Сила связывания каждого антитела определялась по поглощению при 450 нм с помощью планшет-ридера для ELISA (считыватели для микропланшетов Multiskan Fc, Финляндия). Два плода каждого вида обрабатывали как биологические копии, и каждый экстракт или супернатант анализировали в лунках для повторений.
Анализ данных
Для окрашивания клеток и иммунофлуоресцентного мечения (качественный анализ) было выбрано одно микроскопическое изображение как репрезентативное из пяти захваченных изображений.Для профилирования гликома клеточной стенки стандартное отклонение было рассчитано с использованием Microsoft Excel из двух повторных экспериментов, и коэффициент вариации <15% был установлен как приемлемый предел.
Результаты
Разделение клеток и окрашивание клеточной поверхности клеток банана и манго
Ткань паренхимы обоих плодов была спелой, мягкой, клетки легко отделялись при небольшом стрессе. Окрашивание тканей выявило некоторые заметные различия в морфологии изолированных клеток (рис. 1).В ткани банана были обнаружены удлиненные, в основном неповрежденные клетки, которые оставались прикрепленными своими апикальными кончиками, очертания клеток четко визуализировались при окрашивании толуидиновым синим (рис. 1а). Они содержали несколько гранул крахмала, сильно окрашенных йодом (рис. 1b). Неповрежденность клеточной стенки была подтверждена окрашиванием Calcofluor White (рис. 1c), которое также выявило наличие небольших отверстий, напоминающих поля ямок (обозначенных желтой стрелкой на рис. 1c), организованных на узкой полосе по длине клетки.Этот образец предполагает, что клетки когда-то прикреплялись вдоль этой полоски, но адгезия была легко нарушена незначительным стрессом (например, осторожным соскабливанием шпателем). Напротив, клетки манго были более округлой формы (рис. 1d) и содержали мало гранул крахмала (рис. 1e). Окрашивание толуидиновым синим не позволяло очертить клетки так четко, как для банана. Окрашивание выявило овальные структуры на поверхности клеток. Нам не ясно, что это такое, но это могут быть очертания больших участков, содержащих поля ям. Окрашивание Calcofluor White показало большие участки клеточной стенки, которые, по-видимому, были разорваны (обозначены цифрой * на рисунке 1f), а также ярко окрашенные овальные области, которые содержали обильные поля ямок (указаны стрелкой на рисунке 1f). Локализация ямок как у банана, так и у манго предполагает, что они могут способствовать адгезии клеток в этих фруктах.
Фигура 1. Микрофотографии клеток банана, окрашенных толуидиновым синим (a) , йодом (b) и калькофлюоровым белым (c) ; и клетки манго, окрашенные толуидиновым синим (d) , йодом (e) и калькофлуором белым (f) . Масштабная линейка = 100 мкм. Красные стрелки указывают на гранулы крахмала, четко видимые в банане, желтые стрелки указывают на расположение ямок в полосах в банане и круглых косточках в манго. * Указывает на разрыв клеточной стенки плода манго.
Для более подробного изучения распределения полимеров клеточной стенки на поверхности клеток ткань плода была помечена семью моноклональными антителами, которые распознают различные эпитопы пектина и гемицеллюлозы. Как показано на фиг. 2, в клеточных стенках бананов обнаружено сильное и равномерное распределение эпитопов гемицеллюлозы, меченных антителами LM28 (анти-ксилан) и LM25 (анти-ксилоглюкан). LM21 (антиманнан) и JIM7 (антиметилэтерифицированный HG) показали точечное мечение по всей клеточной стенке.Яркая флуоресценция была обнаружена с помощью маркировки JIM5 (анти-гомогалактуронан), с самой яркой маркировкой на вершине клеток, где наблюдалась клеточная адгезия. Мечение доменов рамногалактуронана-I (RG-I) с помощью LM5 (антигалактан) и LM6 (антилинейный арабинан) было менее интенсивным, хотя с помощью мечения LM5 можно было различить полосатый рисунок. Маркировка ткани манго показала другую схему маркировки. Наиболее сильное мечение наблюдалось с LM25 (антиксилоглюкан), за которым следовали LM5 (антигалактан) и LM8 (антиксилан).Мечение точек с помощью JIM7 (антиметилэтерифицированный HG) или LM21 (антиманнан) не наблюдалось. Мечение антителом JIM5 было слабым, но более сильное окрашивание наблюдалось на овальных участках, напоминающих поля ямок. Подобно банану, маркировка LM5 и LM6 не была интенсивной. Таким образом, схемы маркировки предполагают изменение поверхностных свойств клеток манго и банана.
Рис. 2. Банан (a – h) и манго (i – p) клеток, меченных LM28, LM25, LM21, JIM5, JIM7, LM5 и LM6-M антител, наблюдаемых под флуоресцентным микроскопом, оснащенным синей эпифлуоресценцией .Масштабная линейка = 50 мкм. Стрелки указывают на маркировку на кончиках банановых ячеек.
Атомно-силовая микроскопия
Поверхностные свойства клеток банана и манго, разделенных сдвигом, оценивали с помощью АСМ. Сканировались только клетки, которые четко разделены (а не разорваны), чтобы избежать наблюдения за внутренними поверхностями. На рис. 3 показаны репрезентативные изображения клеточных поверхностей с заметными различиями в свойствах поверхности (высоте), причем банановые клетки демонстрируют аморфную структуру с агрегатами на поверхности, которые маскируют волокнистые структуры.Эта текстура связана с остатками средних ламелл, которые не растворились во время разделения клеток.
Рис. 3. АСМ изображения высоты банана (a, b) и манго (c, d) клеток при размерах сканирования 1 мкм (слева) и 2 мкм (справа). Крупные агрегаты на поверхности клеток банана обозначены белыми стрелками. Напротив, фибриллярные структуры, приписываемые целлюлозе / гемицеллюлозе, четко видны в клеточной стенке манго.
С другой стороны, поверхность клеток манго выглядела более чистой, показывая четкую сеть микрофибрилл, встроенных в более темные области матрицы.Этот вид предполагает, что у манго произошло более глубокое растворение средней пластинки.
Гликометрический анализ супернатантов разделения клеток и экстрактов клеточных стенок
Мы провели анализ супернатанта, собранного из разделенных клеток, а также полимеров, экстрагированных из AIR (таблица 1).
Таблица 1. Профиль гликома клеточной стенки супернатантов разделения клеток и фракций, экстрагированных из банана и манго AIR, представленных на тепловой карте.
Если посмотреть на эпитопы, солюбилизированные во время разделения клеток, профили гликома оказались похожими в образцах банана и манго. В обоих случаях эпитопы пектина, обнаруженные с помощью LM18, LM19, LM20, JIM5 и JIM7, имели наивысшее относительное количество, что указывает на солюбилизацию как метилированного, так и неметилированного HG в супернатанте разделения клеток. Пектин арабинан, но не галактан, также был обнаружен в растворимой фракции обоих плодов. Замещенный эпитоп ксилоглюкана, распознаваемый LM25 (ксилоглюкан с мотивом XLLG, XXLG и XXXG, где L и G показывают разные замены в основной цепи ксилоглюкана), также был обнаружен в супернатантах обоих плодов.Ключевым различием между двумя фруктами было присутствие маннана (распознаваемого антителом LM21) и ферулированного ксилана (распознаваемого антителом LM12) в супернатанте для отделения клеток банана, но не в манго. Этот анализ подтверждает присутствие маннана на поверхности клеток банана, некоторые из которых растворяются во время разделения клеток. Следует отметить, что не были предприняты шаги для инактивации ферментов во время экспериментов по разделению клеток, поскольку большинство процедур, используемых для инактивации ферментов, вероятно, повлияют на разделение клеток и солюбилизацию полимера. Роль эндогенных ферментов в восприятии текстуры требует дальнейшего изучения. Недавно наблюдалась активность PME во время пероральной обработки томатов (Rabiti et al., 2018).
Последовательные экстракции полимерами клеточной стенки CDTA, KOH и целлюлазой из AIR. В целом уровень растворимых эпитопов в манго был выше, чем в банане. В частности, CDTA солюбилизировал больше эпитопов HG и ксилоглюкана из AIR манго по сравнению с бананом. Маннан был растворен из обоих плодов с помощью CDTA, что позволяет предположить, что он легко экстрагируется.Эпитоп LM5 был очень обильным во всех фракциях манго, но обнаружил лишь незначительные уровни, обнаруженные в банане. Эпитопы разветвленных галактанов, обнаруженные LM26, были обнаружены на низких уровнях во всех фракциях манго, но не в банане. Относительное содержание AGP и экстенсинов было выше в манго по сравнению с бананом для большинства используемых антител. Гликом-анализ позволяет быстро анализировать эпитопы полисахаридов, обнаруженные во фракциях солюбилизированных клеточных стенок (Pattathil et al. , 2010). Однако он не позволяет количественно определять полимеры.
Массовая реология
На рис. 4А показано, что водные суспензии клеток манго и банана демонстрируют явное истончение при сдвиге с кажущейся вязкостью, демонстрирующей снижение на три порядка величины в зависимости от скорости сдвига в пределах экспериментального окна. Наблюдаемое поведение истончения при сдвиге этих клеточных суспензий может быть связано с вызванным сдвигом потоком разрушения тех агрегатов клеток банана или манго на отдельные клетки, которые выстраивались в направлении потока, как показано на схеме (рис. 4С).
Рис. 4. Зависимость кажущейся вязкости от скоростей сдвига (A) и коэффициентов трения как функция от скорости уноса (B) для суспензий клеток манго и банана с соответствующими схемами, отображенными для реологии (C) и трибологические явления (BL, режим граничной смазки; ML, режим смешанной смазки) (D) . Вода MilliQ использовалась в качестве контроля как в реологических, так и в трибологических экспериментах. Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение как минимум трех измерений.
Следует отметить, что суспензия клеток банана показала определенную предельную вязкость при нулевой скорости сдвига при 10 Па · с и второе плато Ньютона при 3 × 10 –3 Па · с. С другой стороны, суспензия клеток манго проявляла экстремальное истончение при сдвиге, при этом значения плато не наблюдались до тех пор, пока скорость сдвига не составила 100 с –1 . Более важным здесь является тот факт, что обе системы показали очень похожие вязкости (0,05 Па · с) ( p > 0,05) при орально значимой скорости сдвига 50 с. –1 (Ong et al., 2018), а также аналогичные терминальные вязкости при 100 с и выше –1 . Модуль Юнга растительных клеток, измеренный с помощью зонда АСМ, может варьироваться от 100 кПа до 1 МПа (Radotić et al., 2012; Zdunek and Kurenda, 2013). Даже при самых высоких скоростях сдвига (1000 с –1 ), использованных в данном исследовании, напряжение сдвига на клетки, создаваемое жидкостью-носителем, не может превышать 10 Па. Следовательно, можно предположить, что обе системы сохранят неповрежденные клетки после сдвиг, как схематично показано на рисунке 4C, обеспечивая структурные аспекты с более высоким сопротивлением потоку по сравнению с водой.
Мягкая трибология
Смазочные характеристики суспензий клеток манго и банана показаны на рисунке 4B, где коэффициент трения (μ) отложен в зависимости от скорости уноса. График μ в зависимости от скорости уноса для воды Milli-Q также показан для сравнения. Граничный режим смазки обычно наблюдается при самых низких скоростях увлечения (≥10 мм с — 1) и характеризуется относительно высокими значениями μ, которые не зависят от скорости (сухое трение).На рисунке 4B граничный режим четко наблюдается как для суспензий клеток манго, так и для банановых клеток. Независимо от типа плода, обе клеточные суспензии показали одинаковые значения μ ( p > 0,05) в режиме граничной смазки, которые были значительно ниже, чем у воды (рис. 4В). Это указывает на смазывающие свойства.
Учитывая размер клеток (100–150 мкм в диаметре), маловероятно, что любой из типов клеток попадет в зону контакта. Даже если бы они вошли в зону контакта, они бы расплющились (Саркар и др., 2017; Torres et al., 2018) или разорвалась из-за высокого давления в замкнутом пространстве. Следовательно, такое уменьшение значений μ в граничном режиме предполагает, что это произошло не из-за уноса неповрежденных клеток (если таковые остались), а из-за растворимых полимеров в непрерывной фазе.
Эти растворимые полимеры достоверно адсорбировались на поверхности и образовывали пленки толщиной в несколько молекул (схематично показано на рисунке 4D) и уменьшали μ по сравнению с водой ( p <0.05). Это замечательное поведение граничной смазки отличается от поведения призрачных гранул крахмала, наблюдавшихся в предыдущем отчете (Zhang et al., 2017), где их граничные профили смазки были близки к воде из-за присутствия неадсорбирующихся крахмальных полимеров в непрерывной фазе.
При увеличении скорости увлечения (≥10 мм с –1 ) кривые показывают смешанный режим смазки с уменьшением значений μ. Уменьшение μ в этом режиме связано с частичным разделением контактных поверхностей прерывистым слоем смазки (Sarkar et al., 2019), где давление испытывает как смазка, так и поверхности. Как видно на рисунке 4B, он находится в смешанном режиме, где тип ячеек показал отличительные смазочные свойства. В частности, клетки манго с почти сферическим внешним видом (размером около 150 мкм) показали гораздо более быстрое начало смешанного режима смазки (≥10 мм / с –1 ) с резким снижением μ (μ <0,05) орально значимых скоростей (50 мм с –1 ). В случае банановых клеток эллипсоидальной формы граничный режим был расширен до 100 мм с –1 (рис. 4В), что предполагает ограниченную вероятность того, что банановые клетки вступали в контакт с орально релевантной скоростью.В этом случае углеводные полимеры, солюбилизированные во время разделения клеток, могут оказывать влияние на реологические и трибологические свойства суспензий клеток.
Обсуждение
Предполагается, что разделение клеток из-за солюбилизации полимеров средней ламеллы, а также разборка первичной клеточной стенки способствуют текстурному восприятию спелых плодов. Результаты этого исследования показывают, что стенки клеток банана разбираются иначе, чем стенки клеток манго, во время размягчения, связанного со созреванием.Клетки банана очень легко отделяются при стрессе, но остаются неповрежденными, что свидетельствует о слабой средней ламелле, но более сильных первичных стенках. Согласно данным АСМ, клетки банана, по-видимому, удерживают агрегированный материал на поверхности, который, как предполагается, является остатками средней ламеллы. Эти агрегированные структуры напоминают структуры, наблюдаемые с помощью АСМ извлеченных пектинов из незрелой клубники (Paniagua et al., 2014), но это первый раз, когда они наблюдаются непосредственно в muro . Иммунофлуоресцентная микроскопия показала, что эти агрегаты представляют собой метилэстерифицированный HG или маннан, что проявляется в виде точечных меток на поверхности клеток.Галактан также, по-видимому, имеет отчетливый паттерн мечения на поверхности, который предполагает агрегацию на поверхности клетки. Кроме того, профилирование гликома подтвердило присутствие пектинов и маннанов в супернатанте отделенных банановых клеток. Было показано, что маннаны являются основными компонентами стенок банановых клеток с относительно хорошей растворимостью (Shiga et al., 2017). Изолированные маннаны образуют слабые гели, которые легко ломаются и деформируются при деформации (Ben-Zion and Nussinovitch, 1997). Это свойство может быть очень полезным для банана для сохранения слабой адгезии между клетками, которая легко разрушается с помощью механической силы без необходимости ферментативного разрушения.Неясно, связано ли это поведение разделения клеток каким-либо образом с рассредоточением семян или оно было выбрано в результате селекции людей. Было высказано предположение, что маннаны и другие гемицеллюлозы играют роль в адгезии клеток при созревании плодов томатов (Ordaz-Ortiz et al., 2009). Присутствие ферулированного ксилана в супернатанте разделения клеток является неожиданным, так как они обычно экстрагируются из фракций нерастворимых клеточных стенок (Schendel et al. , 2016; Ruthes et al., 2017) и локализуются в перикарпийном и алейроновом слоях затвердевающих клеточных стенок в развитие зерна кукурузы (Chateigner-Boutin et al., 2016). Их присутствие не было обнаружено в банановых фруктах, и их роль требует дальнейшего изучения.
Целостность банановых клеток, их размер и форма (высокое соотношение сторон (длина / диаметр), т. Е. 2-4: 1) уменьшают вероятность увлечения между поверхностями полости рта, то есть языком и небом, что приводит к возможному восприятию терпкости. Действительно, банановые клетки были исключены из зоны контакта, как схематично показано на фиг. 4D, и, таким образом, приводили к некоторой степени шероховатости, поскольку клетки не уменьшали трение.Агрегаты клеток манго или банана, наблюдаемые на Рисунке 1, скорее всего, представляли большую эффективную объемную фракцию, чем составляющие их отдельные клетки, и, следовательно, генерировали повышенные значения вязкости при низких скоростях сдвига (10 -1 с -1 ) ( Genovese, 2012; Moelants et al. , 2014). Клетки банана также остаются нетронутыми при жевании и пищеварении в желудочно-кишечном тракте (Low et al., 2015; Chu et al., 2017), и эта устойчивость была очевидна в экспериментах по трению, в которых клетки банана не разрушались при более высоких скоростях сдвига.Эластичность можно объяснить более высокой деформируемостью или более высокой механической прочностью. Оба могут привести к меньшему разрыву. Дальнейшие эксперименты AFM, которые измеряют механическую прочность клеточных стенок, необходимы для оценки свойств интактных банановых клеток. Появляются последствия для здоровья неповрежденных клеточных стенок. Было показано, что клетки банана менее восприимчивы к ферментации микробиоты по сравнению с клетками манго (Low et al., 2015). Между тем, было показано, что полисахариды, солюбилизированные из мякоти банана, включая маннаны, пектины и AGP, вызывают иммуномодулирующие реакции, благоприятные для здоровья кишечника (Shiga et al., 2017). Пектины и маннаны были обнаружены в супернатантах разделения клеток, что подтверждает их легкую растворимость.
Клетки манго, с другой стороны, как разделенные, так и разорванные. Поверхности разделенных клеток, наблюдаемые с помощью АСМ, свидетельствовали о более выраженной разборке средней ламеллы и клеточных стенок в этих областях. Однако более высокая склонность к разрыву клеток манго предполагает сильную адгезию клеток в других регионах, которая, вероятно, связана с полями ямок. Физические, химические и биологические изменения клеточных стенок манго во время созревания были тщательно изучены с использованием ряда методов (Cárdenas-Pérez et al., 2018). Высокая активность PME и эндо-PG на более поздних стадиях созревания привела к повышенной растворимости пектина, более коротким и менее организованным полимерам (как видно с помощью AFM) и механически более слабым клеточным стенкам. Эти молекулярные изменения были коррелированы с более мягкой текстурой в масштабе ткани (Cárdenas-Pérez et al., 2018). Эти наблюдения подтверждаются здесь, поскольку стенки клеток манго казались деформируемыми при низком сдвиге, что приводило к образованию слоя, который уменьшал трение в экспериментах по трибологии. Основными полимерами, солюбилизированными во время разделения клеток манго, были в основном пектины и ксилоглюканы, тогда как маннан солюбилизировался только при химической обработке.Их солюбилизация и разборка клеточной стенки в целом объясняется активностью эндогенных ферментов клеточной стенки во время созревания, включая PME, endo-PG, PL и XTH (Chourasia et al., 2006, 2008). Солюбилизированный материал, который также может способствовать более быстрому началу смешанного режима смазки в клетках манго, что можно интерпретировать как ощущение гладкости и скользкости во рту.
Результаты реологических исследований в массе предполагают, что суспензии клеток манго и банана имеют схожую объемную вязкость при перорально значимых скоростях сдвига и, следовательно, могут быть экстраполированы для получения аналогичного восприятия «толщины полости рта» на начальных этапах пероральной обработки.Но существенные различия в их биосмазывающем поведении могут объяснить их различные текстурные характеристики на более поздних этапах обработки, которые включают трение между поверхностями полости рта (например, языком и небом). Например, более низкое трение между мягкими контактными поверхностями в этих трибологических экспериментах (имитация языка и нёба) в случае клеток манго связано с включением клеток манго между этими контактными поверхностями на орально значимых скоростях (рис. 4). Такое меньшее трение может быть отражено как «гладкое» сенсорное восприятие после оральной обработки манго, поскольку можно предположить, что язык отделен от ротового неба тонким слоем клеток манго и не трется о ротовое небо.С другой стороны, в случае банановых клеток, они не вступали в контакт (рис. 4D), что можно интерпретировать в реальной жизни, поскольку язык трется о ротовое нёбо в отсутствие каких-либо клеток, что приводит к усилению трения, что может быть отражено как «грубое» или «терпкое восприятие». Комбинация реологии и трибологии с анализом клеточной стенки, использованная в этом исследовании, впервые предлагает уникальный подход для получения механистического понимания вклада клеток и полимеров клеточной стенки в восприятие текстуры спелых фруктов. Кроме того, такие знания можно также использовать для количественного понимания механизмов, лежащих в основе сенсорного ощущения во рту во фруктах, а также в полутвердых продуктах питания, таких как фруктовые пюре и детское питание, богатое фруктами, где одной реологии массы недостаточно для механистического объяснения поверхностных взаимодействий. возникающие на более поздних этапах устной обработки. В будущем необходимо провести исследования с различными концентрациями клеточных суспензий, чтобы четко изучить влияние объемной доли клеток, модуля упругости клеток, роли слюны и взаимодействия слюны как с клетками, так и с полимерами клеточной стенки.Инструментальные исследования следует подкрепить количественным сенсорным анализом для изучения корреляции между инструментом и ощущением во рту.
Доступность данных
Необработанные данные, подтверждающие выводы этой рукописи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок любому квалифицированному исследователю.
Авторские взносы
CO и YB-A разработали исследовательский проект. GR и SA провели эксперименты с микроскопией и гликомом. EA-R выполнила эксперименты с объемной реологией и трибологией.HL проводил эксперименты с АСМ под наблюдением CO и SC. GR, SA, EA-R, AS и CO проанализировали данные. Рукопись написали GR, CO и AS. YB-A и JPK критически рассмотрели и доработали рукопись.
Финансирование
HL финансировался доктором философии EPSRC-SOFI CDT. обучение при поддержке PepsiCo Inc. «Взгляды и мнения, выраженные в этой презентации, принадлежат автору и не обязательно отражают позицию или политику PepsiCo Inc.» SA финансировалась грантом Leverhume Trust Grant RPG-2016-136.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Сноски
Список литературы
Али, З. М., Чин, Л. Х., и Лазан, Х. (2004). Сравнительное исследование ферментов, разрушающих стенки, модификаций пектина и размягчения во время созревания отобранных тропических фруктов. Plant Sci. 167, 317–327.
Google Scholar
Асиф, М. Х., Лахвани, Д., Патак, С., Гупта, П., Баг, С. К., Нат, П. и др. (2014). Транскриптомный анализ ткани спелых и незрелых плодов банана определяет основные метаболические сети, участвующие в процессе созревания плодов. BMC Plant Biol. 14:15. DOI: 10.1186 / s12870-014-0316-1
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бен-Цион О., Нусинович А. (1997). Прогнозирование деформируемости при сжатии многослойных гелей и текстурированных фруктов, склеенных тремя различными методами склеивания. Food Hydrocoll. 11, 253–260.
Google Scholar
Браммелл, Д. А., и Харпстер, М. Х. (2001). Метаболизм клеточной стенки в смягчении и качестве плодов и его манипуляции у трансгенных растений. Завод Мол. Биол. 47, 311–340.
PubMed Аннотация | Google Scholar
Карденас-Перес, С., Чанона-Перес, Дж. Дж., Гуэмес-Вера, Н., Цибульска, Дж., Шиманска-Чарго, М. , Чилинска, М., и др. (2018). Структурные, механические и ферментативные исследования пектина и целлюлозы при созревании манго. Carbohydr. Polym. 196, 313–321. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2018.05.044
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чарльз М., Эндриззи И., Апреа Э., Замбанини Дж., Бетта Э. и Гаспери Ф. (2017). Динамические и статические сенсорные методы для изучения роли аромата на вкус и текстуру: мультисенсорный подход к восприятию яблока. Food Qual. Предпочитаю. 62, 17–30.
Google Scholar
Шатеньер-Бутин, А.-Л., Ордас-Ортис, Дж.J., Alvarado, C., Bouchet, B., Durand, S., Verhertbruggen, Y., et al. (2016). Развитие околоплодника кукурузы: модель для изучения синтеза арабиноксилана и ферулоилирования. Фронт. Plant Sci. 7: 1476. DOI: 10.3389 / fpls.2016.01476
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чен Дж. И Стокс Дж. Р. (2012). Реология и трибология: два различных режима ощущения текстуры пищи. Trends Food Sci. Technol. 25, 4–12.
Google Scholar
Чурасия, А., Сане, В.А., и Нат, П. (2006). Дифференциальная экспрессия пектатлиазы во время индуцированного этиленом послеуборочного размягчения манго (Mangifera indica var. Dashehari) . Physiol. Завод. 128, 546–555.
Google Scholar
Chourasia, A., Sane, V.A., Singh, R.K., and Nath, P. (2008). Выделение и характеристика гена MiCel1 из манго: экспрессия, связанная со созреванием, и повышенная активность эндоглюканазы во время размягчения. Регул роста растений. 56, 117–127.
Google Scholar
Чу, Дж., Игбетар, Б. Д., и Орфила, К. (2017). Волокнистые клеточные структуры обнаруживаются в коммерческих фруктовых смузи и остаются неповрежденными во время имитации пищеварения. J. Nutr. Food Sci. 7: 576.
Google Scholar
Клаузен, М. Х., Уиллатс, У. Г., и Нокс, Дж. П. (2003). Синтетические метилгексагалактуронатгаптеновые ингибиторы моноклональных антител против гомогалактуронана LM7, JIM5 и JIM7. Carbohydr.Res. 338, 1797–1800.
PubMed Аннотация | Google Scholar
Колин-Генрион, М., Кувелье, Г., и Ренар, К.М.Г.С. (2007). Текстура пюре из фруктов и овощей. Steward Postharvest Ред. 3, 1–14.
Google Scholar
Контадор, Л., Шинья, П., и Инфанте, Р. (2015). Фенотипирование текстуры свежих мясистых фруктов. Sci. Hortic. 193, 40–46.
Google Scholar
Корнуо, В., Баффетто, Ф., Маркус, С.E., Crépeau, M.-J., Guillon, F., Ralet, M.-C., et al. (2017). LM6-M: крысиное моноклональное антитело с высокой авидностью к пектину αα-1,5-L-арабинану. bioRxiv 161604.
Google Scholar
Cornuault, V., Buffetto, F., Rydahl, M.G., Marcus, S.E., Torode, T.A., Xue, J., et al. (2015). Моноклональные антитела указывают на низкое содержание связей между гетероксиланом и другими гликанами стенок растительных клеток. Planta 242, 1321–1334. DOI: 10.1007 / s00425-015-2375-4
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Корнуо, В. , Мэнфилд, И. В., Ралет, М. К., и Нокс, Дж. П. (2014). Хроматография для обнаружения эпитопа: метод анализа структурной неоднородности и взаимосвязей гликанов матрикса клеточной стенки растений. Завод J. 78, 715–722. DOI: 10.1111 / tpj.12504
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
D’Hont, A., Denoeud, F., Aury, J.M., Baurens, F.C, Carreel, F., Garsmeur, O., et al. (2012). Геном банана (Musa acuminata) и эволюция однодольных растений. Природа 488, 213–217. DOI: 10.1038 / природа11241
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эспиноза, Л., То, Н., Симоно, Р., Ренар, К. М. Г. С., Биау, Н., и Кувелье, Г. (2011). Влияние обработки на реологические, структурные и сенсорные свойства яблочного пюре. Proc. Food Sci. 1, 513–520.
Google Scholar
Дженовезе, Д. Б. (2012). Реология сдвига твердых сфер, дисперсных и агрегированных суспензий и композитов наполнитель-матрица. Adv. Coll. Интерфейс Sci. 17, 1–16. DOI: 10.1016 / j.cis.2011.12.005
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Хань, Ю., Чжу, К., Чжан, З., Мэн, К., Хоу, Ю., Бан, К., и др. (2015). Анализ генов ксилоглюкан-эндотрансгликозилазы / гидролазы (XTH) и разнообразных ролей изоферментов во время развития плодов хурмы и послеуборочного размягчения. PLoS One 10: e0123668. DOI: 10.1371 / journal.pone.0123668
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джонс, Л., Сеймур, Г. Б., и Нокс, Дж. П. (1997). Локализация пектинового галактана в клеточных стенках томатов с использованием моноклональных антител, специфичных к (1-> 4) -бета-D-галактану. Plant Physiol. 113, 1405–1412.
PubMed Аннотация | Google Scholar
Кроп Э. М., Хетерингтон М. М., Холмс М., Микель С. и Саркар А. (2019). О связи реологии и оральной трибологии с сенсорными свойствами гидрогелей. Food Hydrocoll. 88, 101–113.
Google Scholar
Лагуна, Л., Фаррелл, Г., Брайант, М., Морина, А., Саркар, А. (2017). Связь реологии и трибологии товарных молочных коллоидов с сенсорным восприятием. Food Funct. 8, 563–573.
Google Scholar
Лоу, Д. Ю., Уильямс, Б. А., Дарси, Б. Р., Фланаган, Б. М., и Гидли, М. Дж. (2015). Ферментация жевательных манго и бананов in vitro: размер частиц, крахмал и сосудистые волокна. Food Funct. 6, 2464–2474. DOI: 10.1039 / c5fo00363f
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Маркус, С.Э., Блейк, А. В., Бенианс, Т. А., Ли, К. Дж., Пойзер, К., Дональдсон, Л. и др. (2010). Ограниченный доступ белков к полисахаридам маннана в стенках интактных растительных клеток. Завод J. 64, 191–203. DOI: 10.1111 / j.1365-313X.2010.04319.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Моелантс, К. Р. Н., Кардинаэлс, Р., Ван Буггенхаут, С., Ван Лой, А. М., Молденерс, П. , и Хендрикс, М. Е. (2014). Обзор взаимосвязи между обработкой, структурой пищи и реологическими свойствами пищевых суспензий на основе тканей растений. Компр. Rev. Food Sci. Food Saf. 13, 241–260.
Google Scholar
Муда П., Сеймур Г. Б., Эррингтон Н. и Такер Г. А. (1995). Изменения состава полимеров клеточной стенки во время созревания плодов манго. Carbohydr. Polym. 26, 255–260.
Google Scholar
Намби В. Э., Тангавел К. и Йесудас Д. М. (2015). Научная классификация сроков созревания и разработка шкалы цветности индийских манго ( Mangifera indica L.) с использованием многомерного кластерного анализа. Sci. Hortic. 193, 90–98.
Google Scholar
Онг, Дж. Дж., Стил, К. М. и Дуйзер, Л. М. (2018). Опровержение предположений относительно скорости сдвига в полости рта во время обработки и глотания на основе сенсорных тестов с загущенными жидкостями. Food Hydrocoll. 84, 173–180. DOI: 10.1016 / j. foodhyd.2018.05.043
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ордас-Ортис, Дж. Дж., Маркус, С.Э. и Нокс Дж. П. (2009). Анализ микроструктуры клеточной стенки указывает на участие полисахаридов гемицеллюлозы в адгезии клеток в паренхиме перикарпия плодов томата. Мол. Завод 2, 910–921. DOI: 10.1093 / mp / ssp049
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Орфила, К., Сеймур, Г. Б., Уиллатс, В. Г. Т., Хаксэм, И. М., Джарвис, М. К., Довер, К. Дж. И др. (2001). Изменен гомогалактуронан средней ламели и нарушено отложение (1 -> 5) -альфа-L-арабинан в околоплоднике Cnr, созревающего мутанта томата. Plant Physiol. 126, 210–221.
PubMed Аннотация | Google Scholar
Паниагуа, К., Поза, С., Моррис, В. Дж., Кирби, А. Р., Кесада, М. А., и Меркадо, Дж. А. (2014). Смягчение плодов и разборка пектина: обзор наноструктурных модификаций пектина, оцененных с помощью атомно-силовой микроскопии. Ann. Бот. 114, 1375–1383. DOI: 10.1093 / aob / mcu149
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Pattathil, S., Avci, U., Болдуин, Д., Свеннес, А. Г., Макгилл, Дж. А., Поппер, З., и др. (2010). Комплексный набор моноклональных антител, направленных на гликаны клеточной стенки растений. Plant Physiol. 153, 514–525. DOI: 10.1104 / стр.109.151985
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Педерсен, Х. Л., Фангел, Дж. У., Макклири, Б., Рузански, К., Райдал, М. Г., Ралет, М.-К., и др. (2012). Универсальные микроматрицы олигосахаридов высокого разрешения для гликобиологии растений и исследования клеточных стенок. J. Biol. Chem. 287, 39429–39438. DOI: 10.1074 / jbc.M112.396598
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Посе, С., Паниагуа, К., Матас, А. Дж., Ганнинг, А. П., Моррис, В. Дж., Кесада, М. А. и др. (2018). Наноструктурный вид процесса разборки клеточной стенки во время созревания плодов и послеуборочного хранения с помощью атомно-силовой микроскопии. Trends Food Sci. Technol. 87, 47–58.
Google Scholar
Прадо, С. Б.Р. Д., Мелфи, П. Р., Кастро-Алвес, В. К., Броетто, С. Г., Араужо, Э. С., Насименто, Дж. Р. О. Д. и др. (2016). Физиологическая деградация пектина в клеточных стенках папайи: высвобождение длинноцепочечных галактуронанов, полученных из нерастворимых фракций, во время созревания плодов после сбора урожая. Фронт. Plant Sci. 7: 1120. DOI: 10.3389 / fpls.2016.01120
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рабити, Д., Орфила, К., Холмс, М., Бордони, А., Саркар, А. (2018).Пероральная обработка сырых томатов in vitro: новое понимание роли эндогенных ферментов фруктов. J. Текстурный стержень. 49, 351–358. DOI: 10.1111 / jtxs.12338
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Radotić, K., Roduit, C., Simonovi, J., Hornitschek, P., Fankhauser, C., Mutavdži, D., et al. (2012). Томография жесткости с помощью атомно-силовой микроскопии на живых клетках арабидопсиса thaliana выявляет механические свойства поверхностных и глубоких слоев клеточной стенки во время роста. Biophys. J. 103, 386–394. DOI: 10.1016 / j.bpj.2012.06.046
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Роуз, Дж. К. К., и Беннет, А. Б. (1999). Совместная разборка целлюлозно-ксилоглюкановой сети стенок растительных клеток: параллели между размножением клеток и созреванием плодов. Trends Plant Sci. 4, 176–183.
PubMed Аннотация | Google Scholar
Ruthes, A.C, Martínez-Abad, A., Tan, H.-T., Bulone, V., and Vilaplana, F.(2017). Последовательное фракционирование ферулоилированных гемицеллюлоз и олигосахаридов из пшеничных отрубей с использованием воды в субкритических условиях и ксиланолитических ферментов. Green Chem. 19, 1919–1931.
Google Scholar
Саркар А., Андабло-Рейес Э., Брайант М., Доусон Д. и Невилл А. (2019). Смазка мягких поверхностей полости рта. Curr. Мнение. Coll. Интерфейс Sci. 39, 61–75.
Google Scholar
Саркар, А., Канти, Ф., Гулотта, А., Мюррей, Б. С., и Чжан, С. (2017). Водная смазка, структура и реологические свойства частиц микрогеля сывороточного протеина. Langmuir 33, 14699–14708. DOI: 10.1021 / acs.langmuir.7b03627
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Шендель Р. Р., Мейер М. Р. и Бунзель М. (2016). Количественное профилирование боковых цепей ферулоилированного арабиноксилана из клеточных стенок злаков. Фронт. Plant Sci. 6: 1249. DOI: 10.3389 / fpls.2015.01249
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Шига Т.М., Карпита, Н. К., Лайоло, Ф. М., и Корденунси-Лысенко, Б. Р. (2017). Два сорта банана различаются по составу потенциально иммуномодулирующего маннана и арабиногалактана. Carbohydr. Polym. 164, 31–41. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2017.01.079
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Солтани М., Алимардани Р. и Омид М. (2010). Прогнозирование качества бананов на стадии созревания с помощью системы измерения емкости. Aust. J. Crop Sci. 4, 443–447.
Google Scholar
Стокс, Дж. Р., Бём, М. У., и Байер, С. К. (2013). Обработка, текстура и ощущение во рту: от реологии до трибологии и не только. Curr. Мнение. Coll. Интерфейс Sci. 18, 349–359.
Google Scholar
Сувонсичон, С., Чемберс, И., Конгпенсук, В., и Упадиссакун, К. (2012). Сенсорная лексика манго в зависимости от сорта и стадии спелости. J. Sens. Stud. 27, 148–160.
Google Scholar
Торрес, О., Андабло-Рейес, Э., Мюррей, Б.С., Саркар, А. (2018). Частицы эмульсионного микрогеля как высокоэффективные био-смазки. ACS Appl. Mater. Интерфейсы 10, 26893–26905. DOI: 10.1021 / acsami.8b07883
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Валенте, М., Рибейр, Ф., Селф, Г., Бертио, Л., и Ассемат, С. (2011). Инструментальная и сенсорная характеристика текстуры плодов манго. J. Food Qual. 34, 413–424.
Google Scholar
Ван, Д. , Йейтс, Т. Х., Улуисик, С., Роуз, Дж. К. К. и Сеймур, Г. Б. (2018). Смягчение фруктов: новый взгляд на роль пектина. Trends Plant Sci. 23, 302–310. DOI: 10.1016 / j.tplants.2018.01.006
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Здунек А., Куренда А. (2013). Определение упругих свойств клеток плодов томатов с помощью атомно-силового микроскопа. Датчики 13, 12175–12191. DOI: 10.3390 / s130
5PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чжан, Б., Селуэй, Н., Шелат, К. Дж., Дхитал, С., Стоукс, Дж. Р. и Гидли, М. Дж. (2017). Трибология суспензий набухших крахмальных гранул кукурузы и картофеля. Carbohydr. Polym. 155, 128–135. DOI: 10.1016 / j.carbpol.2016.08.064
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чжан Т., Чжэн Ю. и Косгроув Д. Дж. (2016). Пространственная организация микрофибрилл целлюлозы и матричных полисахаридов в стенках первичных клеток растений, как это показано с помощью многоканальной атомно-силовой микроскопии. Plant J. 85, 179–192. DOI: 10.1111 / tpj.13102
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Извлечение ДНК банана | Спросите у биолога
Извлечение ДНК из банана и других фруктов
Введение
Все живые существа, включая бананы и люди, передают информацию от одного поколения к другому, используя один и тот же основной материал — ДНК. В каждом живом организме большинство клеток содержат полный набор инструкций ДНК.Информация в ДНК сообщает нашему телу, как развиваться, расти и работать. Он также контролирует многие особенности, которые делают организм уникальным.
ДНК или дезоксирибонуклеиновая кислота содержится во всех живых существах. Его естественная форма называется двойной спиралью, и при рассмотрении под сверхмощным микроскопом она выглядит как лестница, закрученная в спиральную форму.
Эти инструкции находятся в сегментах ДНК, называемых генами. Гены, наряду с другими частями нашей ДНК, которые включают и выключают гены, содержат информацию о том, как наше тело развивается и функционирует. Они производят молекулы, называемые белками, которые выполняют большую часть работы в организме. Варианты генов, называемые аллелями, ответственны за различия в цвете волос, цвете глаз и форме мочки уха.
Все эти инструкции умещаются в крошечных упаковках внутри наших крошечных ячеек, так что все они слишком малы, чтобы кто-либо когда-либо действительно мог их увидеть или потрогать, верно? Не совсем так. Поскольку ДНК есть в каждой клетке, ее много в организме. Если вы взяли всю ДНК из какого-нибудь организма среднего размера (или части организма, например, фрукта), вы могли бы увидеть ДНК и даже потрогать ее.Мы воспользуемся обычными бытовыми продуктами, чтобы разделить клетки банана и извлечь ДНК. Вы можете знать о структуре двойной спирали ДНК, но невооруженным глазом ее не увидеть. Итак, если посмотреть на это без мощного микроскопа … как выглядит ДНК?
Материалы
- 1/2 очищенного спелого банана (можно также использовать клубнику или другие фрукты)
- 1/2 стакана горячей воды
- 1 чайная ложка соли
- 1/2 чайной ложки жидкого мыла для мытья посуды
- закрывающаяся молния -верхний пакет (размер кварты)
- очень холодный медицинский спирт (изопропиловый спирт), помещенный в морозильную камеру заранее
- кофейный фильтр
- узкое стекло
- деревянная мешалка
Посмотрите, как биолог Мелисса Уилсон Сайрес вам пошаговое руководство по извлечению ДНК из банана.
Извлечение ДНК за 10 простых шагов
- Растирайте банан в закрывающемся пакете около минуты, пока все комочки не исчезнут и он не станет похож на пудинг.
- Наполните чашку горячей водой и солью.
- Налейте в пакет раствор с морской водой. Закройте пакет и очень осторожно сожмите и перемешайте соленую воду и банановую кашицу. Делайте это от 30 до 45 секунд.
- Добавьте средство для мытья посуды в пакет и осторожно перемешайте содержимое.Старайтесь не делать слишком много пены.
- Поместите кофейный фильтр в прозрачную стеклянную чашку, закрепив верхнюю часть фильтра вокруг края чашки.
- Вылейте смесь в фильтр и дайте ей постоять, пока вся жидкость не стечет в чашку.
- Снимите и выбросьте использованный кофейный фильтр.
- Наклоните стакан и медленно добавьте холодный спирт по стенке чашки. Вы хотите, чтобы спирт образовывал слой поверх банановой смеси, оставаясь разделенным, поэтому будьте осторожны, не выливайте его слишком быстро.Сделайте слой спирта толщиной 2,5-5 см (1-2 дюйма).
- После того, как слой спирта будет установлен, подождите восемь минут. Вы можете увидеть, как в спирте перемещаются пузырьки и непрозрачный материал. Это слипшиеся части ДНК.
- Используйте деревянную мешалку, чтобы начать проталкивать мутное вещество в слой спирта. Поверните мешалку на месте, чтобы начать собирать мутный материал. Когда вы закончите, присмотритесь к мешалке. Вы смотрите на ДНК!
(Доступен пакет для учителя и ученика.)
Что случилось?
Вы можете понять, что измельчение банана может разрушать клетки и помогать разрушать стенки клеток, но зачем было добавлено все это остальное? И как мы попали внутрь клеток и заставили ДНК склеиться?
Давайте подумаем о трех основных элементах, которые мы добавили в бананы.
- Saltwater — Бананы были размолоты с соленой водой перед добавлением чего-либо еще. Но это был особый этап подготовки к добавлению средства для мытья посуды.После того, как мыло для посуды поможет высвободить ДНК, эта соль поможет нитям ДНК прилипнуть друг к другу в достаточно большие скопления, чтобы вы могли их видеть.
- Мыло для посуды — Мыло для посуды может помочь разделить мембраны (внешнюю «кожу»), которые удерживают клетки вместе. Эти мембраны состоят из молекул, называемых липидами. Когда вы думаете о липидах, думайте о жирах и маслах. Мыло для посуды «прорезает жир», потому что оно фактически отделяет эти жирные молекулы друг от друга. Итак, молекулы, из которых состоят мембраны вокруг клеток и ядра (которое содержит ДНК), являются липидами.Таким образом, когда добавляется средство для мытья посуды, клеточная мембрана и ядра разрушаются, высвобождая ДНК.
- Спирт — Сгустки ДНК растворимы (могут растворяться) в некоторых жидкостях, но не в спирте. Таким образом, добавление алкоголя помогает формировать сгустки ДНК.
Кредиты
Изображение банана и клубники, сделанное Ральфом Дейли через Wikimedia Commons.
Найдите ДНК в банане
Ключевые концепции
Ячейки
ДНК
Гены
Из Национальных стандартов научного образования : Воспроизводство и наследственность
Введение
Что у вас общего с бананом? Даже если мы не похожи друг на друга, все живые существа, включая бананы и людей, состоят из одного и того же основного материала.
Точно так же, как дома состоят из более мелких блоков, таких как кирпичи, все живые существа состоят из триллионов микроскопических строительных блоков, называемых клетками. Внутри организма каждая клетка содержит полный набор «чертежей». Эти направления определяют характеристики организма.
Фон
Если бы мы могли увеличить одну крошечную клетку, мы бы увидели внутри еще более маленький «контейнер», называемый ядром. Он содержит волокнистую субстанцию, называемую ДНК, которая похожа на набор чертежей или инструкций.ДНК содержит код того, как построить форму жизни и объединить особенности, которые делают этот организм уникальным. Сегменты или части ДНК называются «генами». У живых существ, таких как мы, каждый ген что-то определяет в наших телах — черту. В нашей ДНК есть гены, отвечающие за цвет волос, цвет глаз, форму мочки уха и так далее. Мы получаем ДНК от родителей. Некоторые характеристики, например цвет глаз, в значительной степени полностью определяются ДНК. Некоторые из них определяются как ДНК, так и окружающей средой по мере взросления, например, каким ростом вы будете во взрослом возрасте.А некоторые черты вообще не связаны напрямую с ДНК, например, книги, которые вы любите читать.
Как и мы, банановые растения имеют гены и ДНК в клетках, и, как и мы, их ДНК определяет их свойства. Используя только глаза, мы не могли увидеть ни одной клетки или ДНК внутри нее. Однако если мы удалим ДНК из миллионов клеток, мы сможем рассматривать ее без микроскопа. Вот что мы сделаем сегодня!
Материалы
• Спелый банан
• Полстакана воды
• Чайная ложка соли
• Закрывающаяся сумка на молнии
.
• Мыло для мытья посуды или моющее средство
• Медицинский спирт
• Кофейный фильтр
• Узкое стекло
• Узкая деревянная мешалка
Препарат
• Поместите бутылку со спиртом в холодильник или морозильник и дайте ему остыть на время этого эксперимента.
• Очистите банан.
• Положите очищенный банан в закрывающийся пакет на молнии и закройте пакет.
• На твердой поверхности, например, на столе или кухонной стойке, измельчите банан в пакете примерно в течение минуты, пока он не станет мелкой, похожей на пудинг, и пока не исчезнут все комочки. Не хлопайте по сумке и не разминайте банан слишком близко к застежке-молнии. (Это может привести к открытию крышки, и банан может выплеснуться наружу и вызвать беспорядок.)
Процедура
• Наполните мерный стакан половиной стакана горячей воды и чайной ложкой соли.
• Налейте соленую воду в пакет и закройте его. Аккуратно перемешайте и взбивайте соленую воду и банановое пюре вместе в течение 30–45 секунд.
• Добавьте в пакет половину чайной ложки средства для мытья посуды или средства для мытья посуды. Снова аккуратно перемешайте содержимое. Вы не хотите, чтобы смесь стала слишком пенистой.
• Поместите нижнюю половину кофейного фильтра в прозрачную стеклянную чашку. Верхняя часть фильтра должна быть загнута за край стакана, чтобы он оставался на месте.
• Осторожно вылейте содержимое пакета в фильтр и дайте ему постоять несколько минут, пока вся жидкость не стечет в чашку. (Теперь вы можете выбросить кофейный фильтр и его содержимое.)
• Достаньте медицинский спирт из холодильника. Наклоните стакан и медленно вылейте спирт по стенке чашки, пока не останется слой толщиной от 2,5 до пяти сантиметров (от одного до двух дюймов). Вы хотите, чтобы алкоголь и сжиженный банан были разделены, насколько это возможно, поэтому выполняйте этот шаг медленно.
• Дайте этой двухслойной смеси постоять восемь минут. Что вы видите за это время между спиртом и жидким слоем банана? Он выглядит мутным, в нем могут быть крошечные пузырьки. Чем дольше вы ждете, тем четче становится этот слой. Это слипшиеся части ДНК.
• Вставьте деревянную мешалку в чашку. Покрутите его так, чтобы вокруг него катился мутный слой. Снимите мешалку. Можете ли вы захватить немного волокнистого среднего слоя на мешалке и удалить его из чашки? Вещество, которое вы видите на мешалке, — это ДНК!
Читайте наблюдения, результаты и другие ресурсы.
Наблюдения и результаты
То волокнистое вещество, которое вы видите, — это ДНК! Он был удален из миллионов и миллионов клеток, составляющих банан. Все живые существа имеют ДНК. Чем более похожи и тесно связаны два живых существа, тем больше похожа их ДНК. Каждый человек разделяет 99 процентов своей ДНК с любым другим человеком. Более того, ДНК человека очень похожа на ДНК других видов. Мы разделяем большинство наших генов, составляющих ДНК, с другими приматами, такими как шимпанзе, и с другими млекопитающими, такими как мыши.У нас даже есть общие гены с бананом!
В этом упражнении каждый материал играет определенную роль в извлечении ДНК из клеток. Например, моющее средство или мыло помогают разрушить внешнюю мембрану клетки, а соль помогает отделить ДНК от других материалов в клетке. А поскольку ДНК не растворяется в спирте, это вещество помогает ДНК объединяться в отдельный слой.
Поделитесь своими наблюдениями и результатами ДНК бананов! Оставьте комментарий ниже или поделитесь своими фотографиями и отзывами на Scientific American на странице Facebook .
Очистка
Сумку можно постирать и использовать повторно. Вылейте банановую жидкость и спирт в канализацию и промойте чашку.
Больше для изучения
«Может ли наука спасти банан?» из Scientific American
«Штрих-код жизни: теги ДНК помогают классифицировать животных» из Scientific American
Активность модели ДНК из научного клуба Double Helix Science Club CSIRO
Интерактивный сайт ДНК из лаборатории Колд-Спринг-Харбор
Моя первая книга о ДНК Кэти Вудард, 9–12 лет
Имейте хорошую ДНК Фрэнсис Р. Балквилл, 9–12 лет
Следующая…
Для птиц: наиболее приспособленные клювы
Что вам понадобится
• Пинцет
• Ватный тампон
• Зажим для папок
• Несколько различных видов семян, зерен или орехов, различающихся по размеру и форме. Лучше всего, если у вас будет широкий ассортимент: некоторые крошечные (например, семена травы или кускус), некоторые среднего размера (черноглазый горох или чечевица), а некоторые более крупные (миндаль, кешью, грецкие орехи) или фундук).
• Таймер с секундной стрелкой или часами
• Блюдо
• Бумага
• Ручка или карандаш
Приручение современного банана — многолетняя экология
Банан, от его радиоактивности до опасности в мире мультфильмов, является предметом фиксации для многих. Сладкий, дешевый и универсальный, он часто используется в качестве основного источника калия. Но бананы, которые вы покупаете в HEB по цене 49 центов за фунт, — это не те фрукты, которые вы думаете. Собственно, вот какой должен нравиться банан без доработки (слева):
Диплоидный банан (слева) лежит рядом с триплоидным рыночным бананом (справа)На самом деле бананы в продуктовом магазине — это набухшие, без косточек версии самих себя.Неодомашненный банан имеет большие, почти мраморные семена по всей мякоти. Бананы не одиноки, хотя их, вероятно, одно из наиболее радикальных преобразований от природы к рынку.
Итак, что мы сделали с бананом? Это в генах.
Коммерческий банан — триплоид, что означает, что у него три набора хромосом. Люди — диплоиды: у нас есть два набора хромосом. Некоторые организмы, такие как пчелы, являются гаплоидами, то есть имеют только один набор хромосом
Для человека набор хромосом, который не равен точно двум, будет означать много проблем, но для растений это не проблема.Иногда, когда растения проходят митоз, их клетки удваивают число хромосом, готовясь к расщеплению, но на самом деле не могут сделать расщепления. Полученная клетка имеет вдвое большее количество хромосом. Таким образом, если диплоид (два набора хромосом) не может разделиться во время митоза, это приведет к тетраплоиду (четырем хромосомам).
Это не проблема для растения, потому что оно просто останется тетраплоидом. Пока набор хромосом является четным числом, он может воспроизводить и производить плодородное и жизнеспособное потомство.Тем не менее, когда диплоид (2 набора хромосом) и тетраплоид (четыре набора хромосом) воспроизводятся, у организма могут возникнуть проблемы. В результате будет получено триплоидное потомство с тремя полными наборами хромосом. Этот триплоид может жить полноценной жизнью, но не сможет разделить собственные хромосомы на жизнеспособные гаметы — он совершенно бесплоден.
Так обстоит дело с бананом.
Другой побочный эффект полиплоидии (наличие нескольких полных наборов хромосом) — увеличение плодов, как в случае кукурузы и бесчисленного множества других коммерческих фруктов. Даже полиплоиды с четными номерами: тетраплоиды и гексаплоиды увеличены в размерах, но плодовиты.
Этот плоидный уровень с нечетным номером может пригодиться людям, которые хотят приручить другие организмы. Его используют для создания арбузов без косточек и рыб, которые пасутся на водорослях, но не могут воспроизводиться, чтобы захватить окружающую среду. Часто гибридные животные могут быть бесплодными из-за количества хромосом. У мула, отпрыска лошади и осла, есть 63 отдельных хромосомы, которые делают его бесплодным.Полиплоиды окружают нас — в полевых цветах, в еде и во дворе. Так что в следующий раз, когда вы будете есть банан, поблагодарите его хромосомы!
Хотите узнать больше о плоидности и одомашнивании?
Здесь вы можете прочитать об одомашнивании растений и истории человечества.
«История приручения человека идеальной нездоровой пищи» — отличная статья, в которой подробно рассказывается об истории выращивания бананов.
В этой статье 2016 года описывается полиплоидия и ее связь с одомашниванием растений
Наконец, вы можете посмотреть, как Разрушители легенд скользят по банановой кожуре здесь.
** Обновление 10/02/2019 — Спасибо, Адам, за ваши вдумчивые комментарии и исправления, касающиеся количества долей и плоидности коммерчески выращиваемых бананов Кавендиш.
Нравится:
Нравится Загрузка …
СвязанныеРазмножение культуры тканей банана — Технология растительных клеток
Бананы — это тропические фрукты, которые люди употребляют в сыром и вареном виде.Считается, что он возник в Юго-Восточной Азии, в таких странах, как Индия, Филиппины, Малайзия и т. Д. Съедобные бананы в основном представляют собой гибрид двух диких видов: Musa acuminata и Musa balbisiana.
Клональное размножение важных для садоводства растений было начато задолго до клонального размножения плодовых культур. Культура тканей для размножения бананов приобрела популярность благодаря своим преимуществам перед традиционными методами, которые обсуждаются далее в этой статье.
Культура тканей — это метод выращивания растений из ткани или клеток конкретного растения в лабораторных условиях.
Разработаны различные методы размножения бананов в лабораторных условиях, включая культивирование побегов и меристем, культуру каллусов, соматический эмбриогенез, суспензию клеток и культуры протопластов.
В данной статье представлена пошаговая процедура культивирования тканей бананового размножения, ее преимущества и недостатки.
Способ размножения бананов
1.Выберите подходящую присоску для эксперимента и вырежьте ее, чтобы получить 4 дюйма внутреннего псевдостебля, обнажая меристему банана. Проверьте растения на наличие болезней.
2. Полученный псевдостебель промыть под проточной водой.
3. Погрузите псевдостебель в отбеливатель, содержащий 5,25% NaOCl, на 30-45 минут.
Рисунок: схематическая иллюстрация культуры побегов банана. Источник: https: //cms.ctahr.hawaii.edu/wangkh/Research-and-Extension/Banana-IPM/Guidebook/CHPT8-TissueCulture# |
4.Слейте отбеливатель и поместите псевдостебель в другой стерилизованный контейнер.
5. Снимите влагалище листа и обрежьте псевдостебель до размера 1 x 1 мм тонкой клубнелуковичной тканью.
6. Снова разрежьте кончик побега на 4 части и перенесите их в питательную среду.
7. Храните культуры в течение 16-часового фотопериода.
8. Следите за загрязнением культур и наблюдайте за ростом ткани.
9. Субкультивируйте верхушки побегов, когда рост побегов достигает почти 2 см в высоту
10. Субкультивируйте ткань (в стерильных условиях) в среде MS половинной концентрации с добавлением 5 мг / л BAP и 100 мл / л кокосовой воды.
11. Повторите процедуру пересева для 5 циклов.
12. Подсчитайте количество выросших побегов.
13. Отделите отдельные побеги от гроздей и перенесите их в среду для укоренения.
14. Инкубируйте культуры в течение 3-4 недель, чтобы сформировался корень.
15. Наблюдая за культурными растениями с широкими расширенными листьями и хорошо разросшимися корнями, вы можете перенести всходы в почву.
Преимущества размножения банана с помощью тканевой культуры
Размножение банана с помощью тканевой культуры приносит много пользы сортам, некоторые из которых упомянуты ниже:
- Растение можно клонировать точно так же, как его материнское растение, без каких-либо изменений.
- Растения, выращенные методом тканевой культуры, можно выращивать в большом количестве без болезней, и это может помочь фермерам получить здоровые саженцы.
- Можно выращивать круглый год.Таким образом, получение образца ткани банана не будет проблемой для практики культивирования тканей.
- Равномерная зрелость плодов банана упрощает процесс сбора урожая и снижает затраты на рабочую силу.
- Уникальной особенностью размножения бананов тканевой культурой является созревание урожая в начале сезона.
- Высокая прибыль за счет высокого соотношения выгод и затрат.
- От 95% до 98% растения плодоносят гроздьями.
Недостатки размножения бананов с помощью тканевых культур
Понимание недостатков размножения бананов так же важно, как и понимание его преимуществ, чтобы помочь вам принять правильное решение для вашего размножения.Итак, ниже приведены несколько замечаний о недостатках культуры ткани банана:
- Эксперимент с культурой ткани стоит дорого из-за дорогостоящего оборудования и реагентов, используемых в экспериментах.
- Процедура сложная.
- Эксперимент или процедура культивирования должны выполняться экспертом или высококвалифицированным специалистом.
- Генетическое разнообразие и изменчивость снижены из-за генетического сходства культур.
- Если растение восприимчиво к болезни, все растения этого клонированного стада будут разделять этот нежелательный признак и будут восприимчивы к этому конкретному заболеванию.
- Крупномасштабное производство бананового размножения стоит очень дорого.
- Процедура культивирования растения различается от вида к виду. Итак, чтобы создать культуру нового вида, потребуется несколько экспериментов и методов проб и ошибок.
- Требуются меры предосторожности для защиты культуры от любого вида заражения, что требует больших усилий.
- Если какой-либо образец растения заражен, он произведет все инфицированные потомки. Таким образом, требуется тщательный осмотр подвоя, чтобы избежать культивирования зараженных растений.
Размножение бананов с помощью культивирования тканей — это популярная практика культивирования тканей. Он может помочь фермерам получить безболезненные саженцы и вырастить этим методом несколько растений. Однако дорогостоящая процедура и риск заражения всегда создают дилемму для культиваторов. Таким образом, эта область открывает перед молодыми учеными двери исследовательских возможностей для разработки методов, которые могут помочь преодолеть недостатки этих методов.
Список литературы
- Swamy, R.Д., Рао, Н. К. С., и Чако, Е. К. (1983). Тканевое размножение банана. Scientia Horticulturae, 18 (3), 247–252. DOI: 10.1016 / 0304-4238 (83)
-6.
- https: //agriculturalinformation4u.com/advantages-a …
- https: //shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603 …
- https://cms.ctahr.hawaii.edu/ wangkh / Research-and-E …
- http: //tcbanana.blogspot. com/2011/05/introduction ….
Хотите поделиться историей по PCT?
Мы будем рады услышать ваши отзывы и предложения!
На нашем веб-сайте также будут представлены истории отдельных продуктов РСТ.Не забывайте, что некоторые вкусности могут попасть в ваш дом вместе с ним.
Поделитесь со мной своими предложениями и историей по адресу [email protected]
Избранные статьи
Размножение тканевой культуры банана
Банан — это тропический фрукт, который люди употребляют в сыром и вареном виде. Считается, что он возник в Юго-Восточной Азии, в таких странах, как Индия, Филиппины, Малайзия и т.д.
подробнее
Как PPM ™ может спасти ваш эксперимент по культуре тканей
Смесь консервантов для растений (PPM ™) — это надежный состав, используемый в качестве биоцида широкого спектра действия в экспериментах с культурой тканей растений.Путем борьбы с бактериями, грибками и другими загрязнениями…
подробнее
PPM против антибиотиков — сравнение
Независимо от того, являетесь ли вы производителем семян для фруктов или гуру клонирования растений, вы знаете, насколько жизненно важно защищать свои растения от загрязнений. От микробных инфекций, передающихся по воздуху, от микробных инфекций, передающихся по воздуху…
подробнее
Загрязнение тканевой культуры и 7 простых шагов по предотвращению
Опять заражение! Культивирование тканей — долгий и трудоемкий процесс, и его неприятно, когда грибки или бактерии атакуют наши прекрасные культуры.Для выращивания клеток в лабораториях требуется много…
подробнее
Как извлечь ДНК из банана
Извлечение ДНК из банана может показаться сложной задачей, но это совсем не сложно. Процесс включает несколько общих этапов, включая затирание, фильтрацию, осаждение и экстракцию.
Что вам нужно
- Банан
- Соль
- Теплая вода
- Жидкое мыло
- Блендер
- Зубочистки
- Фильтр
- Стеклянная банка
- Медицинский спирт
- Нож
Вот как
- Разрежьте банан ножом на мелкие кусочки, чтобы обнажить больше клеток.
- Поместите кусочки банана в блендер, добавьте чайную ложку соли и слегка залейте смесь теплой водой. Соль поможет ДНК оставаться вместе во время процесса затирания.
- Перемешайте в блендере 5–10 секунд, убедившись, что смесь не слишком жидкая.
- Вылейте смесь в стеклянную банку через ситечко. Вы хотите, чтобы банка была заполнена примерно наполовину.
- Добавьте около 2 чайных ложек жидкого мыла и осторожно перемешайте смесь. При перемешивании следует стараться не образовывать пузырей.Мыло помогает разрушить клеточные мембраны и высвободить ДНК.
- Осторожно залейте очень холодным медицинским спиртом край стекла, ограничивая его верхнюю часть.
- Подождите 5 минут, чтобы ДНК отделилась от раствора.
- Используйте зубочистки, чтобы извлечь ДНК, которая всплывает на поверхность. Он будет длинным и жилистым.
Подсказки
- При наливании спирта убедитесь, что формируются два отдельных слоя (нижний слой — это банановая смесь, а верхний — спирт).
- При извлечении ДНК медленно поворачивайте зубочистку. Обязательно удалите ДНК только с верхнего слоя.
- Попробуйте повторить этот эксперимент еще раз, используя другие продукты, например лук или куриную печень.
Разъяснение процесса
При измельчении банана открывается большая площадь поверхности, с которой можно извлечь ДНК. Жидкое мыло добавляется, чтобы помочь разрушить клеточные мембраны и высвободить ДНК. Стадия фильтрации (выливание смеси через фильтр) позволяет собирать ДНК и другие клеточные вещества. Этап осаждения (выливание холодного спирта на стенку стакана) позволяет ДНК отделиться от других клеточных веществ. Наконец, ДНК удаляется из раствора путем экстракции зубочистками.
Основы ДНК
Молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), иллюстрация. KTSDESIGN / Библиотека научных фотографий / Getty ImagesЧто такое ДНК ?: ДНК — это биологическая молекула, которая содержит генетическую информацию. Это нуклеиновая кислота, которая организована в хромосомы.Генетический код, содержащийся в ДНК, дает инструкции по производству белков и всех компонентов, необходимых для воспроизводства жизни.
Где находится ДНК ?: ДНК можно найти в ядрах наших клеток. Органеллы, известные как митохондрии, также производят собственную ДНК.
Из чего состоит ДНК ?: ДНК состоит из длинных нуклеотидных цепей.
Какова форма ДНК ?: ДНК обычно существует в виде двухцепочечной молекулы с закрученной двойной спиральной формой.
Какова роль ДНК в наследовании ?: Гены наследуются посредством репликации ДНК в процессе мейоза. Половина наших хромосом унаследована от матери, а половина — от отца.
Какова роль ДНК в производстве белков ?: ДНК содержит генетические инструкции для производства белков. ДНК сначала транскрибируется в РНК-версию кода ДНК (транскрипт РНК). Это сообщение РНК затем транслируется для производства белков.Белки участвуют практически во всех клеточных функциях и являются ключевыми молекулами в живых клетках.
Больше развлечений с ДНК
Эта модель показывает двойную спираль и структуру нуклеотидных оснований ДНК. Двойная спираль образована двумя спиралевидными нитями сахарных фосфатов. Вдоль этих цепей расположены нуклеотидные основания (красный, синий, желтый, зеленый). ЛОУРЕНС ЛОУРИ / Getty ImagesСоздание моделей ДНК — отличный способ узнать о структуре ДНК, а также о репликации ДНК.Вы можете научиться делать модели ДНК из повседневных предметов, включая картон и украшения. Вы даже можете узнать, как сделать модель ДНК из конфет.
Улучшение бананов
Улучшение бананов1. Культура клеток и тканей банана — обзор — Strosse, H., I. Van den Houwe, B. Panis
Лаборатория улучшения тропических культур
Католический университет
of Leuven
Kasteelpark Arenberg 13
B-3001 Heverlee
Бельгия
Аннотация
Коллекция гермоплазмы International Musa находится по адресу INIBAP (Международная сеть по улучшению бананов и подорожников) Транзитный центр на К.U.Leuven. К настоящему времени более 1000 различных образцов начато выращивание верхушек побегов in vitro , размножение и выдерживается в пониженном температурном режиме (16 ± 1 ° C). Стрелять культуры выращивают на среде MS (Murashige and Skoog) с добавлением 30 г / л сахароза, 2,25 мг / л БА (6-бензиладенин) и 0,175 мг / л ИУК (индол-3-уксусная кислота). По сравнению с питательной средой, на которой сохраняются кончики побегов, уменьшение содержания цитокининов в 10 раз (0.225 мг / л БА) вызывает регенерацию укоренившиеся растения. Напротив, добавление 22,5 мг / л БА к культуральной среде приводит к подавление апикального доминирования в культурах верхушечных побегов и снижение клубнелуковица и ткань листа между меристематической тканью. Сильно размножающаяся меристема культуры получены и используются в качестве исходного материала в методологии скальпа, метод, наиболее часто применяемый для развития эмбриогенных клеток суспензии в Лаборатории улучшения тропических культур, К.U.Leuven. Инициирование и поддержание клеточных культур требует больших затрат труда и времени. потребляющий. Однако, поскольку 1 мл осевших клеток высоко регенерируемой клетки суспензия может дать более 100000 растений, наиболее подходящими являются клеточные культуры для массового клонального размножения. Кроме того, суспензии эмбриогенных клеток очень предпочтительный в качестве материала мишени для культуры протопластов и генной инженерии поскольку риск химеризма исключен из-за одноклеточного происхождения регенерированные растения.
1. ВВЕДЕНИЕ
Культура тканей растений — это наука о выращивании растительных клеток, ткани или органы, выделенные из материнского растения, на искусственных средах. Это включает в себя приемы и методы, подходящие для исследования многих ботанических дисциплины и несколько практических задач. И организованные, и неорганизованные Возможен рост in vitro [1].
Организованный рост банановой ткани in vitro ограничен культивированию эмбрионов и культивированию кончиков побегов.Культивирование эмбрионов — важное средство классическая селекция бананов, так как частота прорастания семян крайне низкий. Благодаря спасению эмбрионов эту частоту можно увеличить в 10 раз. [2]. Основное применение культуры кончиков побегов — массовое клональное размножение и сохранение гермоплазмы. В первом стимулируются уже существующие кончики побегов для быстрого размножения, в то время как в последнем скорость размножения замедляется вниз. Эта техника применяется для сохранения The International Musa Сбор гермоплазмы в INIBAP (Международная сеть для Улучшение бананов и подорожников) Транзитный центр на К. У. Левен.
In vitro Культура неорганизованной ткани банана почти исключительно связано с созданием эмбриогенных культур клеток. Когда эмбриогенный каллус индуцируется на твердой среде с высоким содержанием ауксина концентрации, он может быть перенесен в жидкую среду, где он вызывает суспензии эмбриогенных клеток. Такие суспензии с высокой регенерационной способностью могут использоваться для массового клонального размножения и являются единственным источником регенерируемых протопласты в банане.Что еще более важно, они являются предпочтительным целевым материалом для индуцированных мутаций и генной инженерии.
В этой статье дается краткий обзор наиболее распространенных методы в банановой культуре клеток и тканей и их применения.
2. КУЛЬТУРЫ НАКОНЕЧНИКА
2.1. Микроразмножение
2.1.1. Этап 1: Начало стрельбы культур
Всходовые культуры банана начинают условно с любого растения часть, содержащая меристему побега, т. е.е. родительский псевдостебель, маленький присоски, глазки и боковые почки [3]. Верхушка соцветия и пазушные цветочные бутоны [4] также подходят для культивирования тканей. инициация. В целом, важно выбирать материал эксплантата из наиболее предпочтительных зрелые особи, реакция которых на факторы окружающей среды известна, и чьи качественные черты, определяемые генотипом и влиянием окружающей среды, были идентифицированы.
Для быстрого размножения in vitro бананов, кончики побегов от молодых отпрысков высотой 40-100 см чаще всего используются в качестве эксплантов.От выбранная присоска кубик ткани примерно 1-2 см³, содержащий апикальную меристема иссекается. Этот блок ткани погружают в 70% этанол на 10 с. поверхность стерилизовали в 2% растворе гипохлорита натрия и через 20 мин промывали трижды по 10 мин в стерильной воде. Варианты этой дезактивации протокол существует. Они различаются типом и размером эксплантата, способом дезинфекции. (одинарная или двойная стерилизация) [5], тип дезинфицирующего средства (гипохлорит кальция вместо гипохлорита натрия), его концентрации и продолжительности лечения [6]. Впоследствии кончик побега размером примерно 3 × 5 мм, состоящий из апикального купол покрыт несколькими листовыми зачатками и тонким слоем клубнелуковичной ткани, асептически рассечено. Преимущество более крупных эксплантатов состоит в том, что они состоят из побега на вершине больше боковых почек [7], которые быстро развиваются в побеги.
Оптимальный размер эксплантата зависит от назначения. Для быстрое размножение, желателен эксплантат относительно большего размера (3-10 мм), несмотря на его более высокая подверженность почернению и загрязнению.Когда вирус или необходимо уничтожение бактерий, предпочтительным вариантом является посев на верхушке меристемы. Затем эксплантат уменьшается в размерах (длина 0,5-1 мм), оставляя меристематический купол с одним или двумя листочками инициалов. Культуры меристем обладают недостаток в том, что у них может быть более высокий уровень смертности и начальный более медленный рост.
Эксплант помещается непосредственно на индуцирующую размножение питательная среда. Для микроразмножения бананов широко используются среды на основе MS [8]. принят.Как правило, в них добавляют сахарозу в качестве источника углерода. концентрация 30-40 г / л. Культуры тканей банана часто страдают от чрезмерного почернение, вызванное окислением полифенольных соединений, выделившихся из раненых ткани. Эти нежелательные экссудаты образуют барьер вокруг ткани, предотвращая поглощение питательных веществ и замедление роста. Поэтому в течение первых 4-6 недель свежие кончики побегов переносят на новую среду каждые 1-2 недели. В качестве альтернативы, только что инициированные культуры можно хранить в полной темноте в течение одной недели.Антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота или лимонная кислота в различных концентрациях. от 10 до 150 мг / л, добавляют в питательную среду, чтобы уменьшить почернение, или эксплантаты погружают в раствор антиоксиданта (цистеин 50 мг / л) перед их перенос в питательную среду [9].
Обычно два типа регуляторов роста, цитокинин и ауксин добавляют в среду для выращивания бананов. Их концентрация и соотношение определяет рост и морфогенез ткани банана.Мы регулярно добавляем 2,25 мг / л 6-бензиладенина (БА) и 0,175 мг / л индол-3-уксусной кислоты (ИУК) в среда инициации.
В большинстве систем микроразмножения бананов полутвердые среды используемый. В качестве желирующего агента в культуру часто добавляют агар (5-8 г / л). средний, но мы предпочитаем гельрит (2-4 г / л) из-за его более высокой прозрачность, позволяющая гораздо раньше обнаруживать микробное загрязнение. Жидкость среды лучше подходят для размножения побегов [10], но для максимального роста растений продукция и выживаемость ex vitro , один цикл культивирования на полутвердой среде тоже нужен.
Культуры банановых побегов инкубируются при оптимальном росте температура 28 ± 2 ° С при световом цикле 12-16 ч с фотосинтетический фотонный поток (PPF) около 60 мкЭ / м 2 с 1 .
2.1.2. Этап 2: Умножение кончика побега культур
Образованию множественных побегов и почек способствует добавление в среду относительно высоких концентраций цитокининов. В банана, BA является предпочтительным цитокинином и обычно добавляется в концентрации 0.1-20 мг / л [11]. Для размножения пропагул мы используем та же среда, что и для инициации всходов (среда p5, содержащая 2,25 мг / л БА и 0,175 мг / л ИУК). Если производство сильно размножающейся меристемы (раздел 3.2.1.), концентрация БА в 10 раз выше. добавлен в культуральную среду (среда p4, содержащая 22,5 мг / л БА и 0,175 мг / л IAA). Более высокие концентрации цитокинина БА имеют тенденцию к неблагоприятному эффекту. от скорости размножения и морфологии культуры и поэтому избегали.
Скорость размножения зависит как от цитокинина концентрация и генотип. Как правило, побегайте верхушки сортов, имеющие только Геномы А дают 2-4 новых побега, тогда как сорта с одним или двумя геномами В производят скопление из множества побегов и почек в каждом цикле субкультуры. Примерно через 6-12 недель после начала посева, в зависимости от первоначального размер эксплантата, новые подмышечные и придаточные отростки могут возникать непосредственно из верхушечный эксплантат. Кластеры можно разделять, обрезать и многократно субкультивировать. с интервалом 4-6 недель.
2.1.3. Этап 3: Регенерация растений
Отдельные побеги или скопления побегов передаются питательному веществу среда, которая не способствует дальнейшему разрастанию побегов, но стимулирует укоренение формирование. Цитокинин в регенерационной среде значительно снижен или даже полностью опущен. В течение 2 недель кончики побегов превращаются в неукорененные побеги. Чтобы инициируют ризогенез IAA, NAA (α-нафталин уксусная кислота) или IBA (индол-3-масляная кислота) обычно включается в среду в диапазоне от 0 до 0.1 и 2 мг / л. Мы используем ту же концентрацию ауксина, что и в среде для пролиферации (0,175 мг / л ИУК), но десятикратно меньшая концентрация БА (0,225 мг / л). Для некоторых генотипов ( Musa spp. ABB и BB group), которые производят компактные пролиферирующие массы бутоны, активированный уголь (0,1-0,25%) добавляется в среду для регенерации / укоренения для увеличения удлинения и укоренения побегов. После укоренения растения закаливают in vitro на 2-4 дополнительные недели на среде для регенерации / укоренения перед пересадкой в почву.
2.2. Консервация побегов
Посевы побегов или верхушек меристемы подходят не только для крупномасштабное производство однородных и интенсивно растущих пропагул для полевых учреждение, но также и для сохранения гермоплазмы. Для видов бананов, которые размножаются преимущественно вегетативно, in vitro методов, таким образом дополняет сохранение поля.
Виды бананов могут храниться в нормальных условиях роста на 28 ° C, но это предполагает перенос каждые 2-4 месяца.Следовательно, есть риск потери материала из-за микробного заражения или из-за человеческой ошибки (неправильная маркировка культуральных сосудов). Тем не менее, сохранение гермоплазмы при кратковременные условия хранения наиболее полезны, например, для селекционеров или исследователи, желающие сохранить небольшую рабочую коллекцию племенного материала во время оценки, тестирования, отбора и гибридизации или для поддержания продуктов из in vitro манипуляций.
Сохранение медленного роста способствует сокращению количество субкультур, что дает значительную экономию трудозатрат.Гермоплазма по-прежнему остается доступной для регенерации, размножения и распространение. Минимальный рост явно полезен для сохранения генотипов, но сдерживается риском генетических изменений (сомаклональные вариации) что приводит к потере различных генотипов.
Подавление роста достигается различными модификациями физической и / или химической среды культивирования тканей. Наиболее распространенные и Широко применяемым фактором задержки роста бананов является низкая температура.Эта Техника регулярно использовалась в течение многих лет для сохранения International Musa Сбор зародышевой плазмы в INIBAP (Международный Сеть по улучшению бананов и подорожников) Центр транзита в К.У. Левен. Культуры банановых побегов хранят при температуре 16 ± 1 ° C. Каждый Образец в коллекции представлен набором из 20 экземпляров побега. культуры, выращенные на среде MS с добавлением 30 г / л сахарозы, 2,25 мг / л БА и 0,175 мг / л ИУК. Интервалы субкультуры увеличены примерно до 12 месяцев, хотя наблюдались большие различия в потенциале хранения между разными генотипы: некоторые генотипы сохраняются около 20 месяцев, тогда как другие требуют пересев каждые 2 месяца [12].
В качестве альтернативы, использование осмотика в культурах тканей банана исследовано [13]. Добавление 4% маннита и 3-6% сахарозы к ростовая среда привела к снижению роста на 50%. Культуры, выращенные на Среда, обогащенная маннитом, при 27 ° C может храниться в течение 6 месяцев, тогда как культуры на контрольной среде (3% сахарозы) начали портиться через 4 месяцев инкубации.
2.3. Загрязнение
Загрязнение культур тканей может быть вызвано эндогенными бактерии, не прошедшие первоначальную дезинфекцию или внесенные микроорганизмами во время манипуляций с культурой тканей. Оба типа загрязнителей могут выжить в растительный материал для нескольких циклов субкультуры и в течение длительных периодов время без проявления симптомов в тканях или видимых признаков в Средняя.
«Внутренние» бактерии являются серьезным источником беспокойства в все аспекты культуры клеток, тканей и органов растений, потому что они препятствуют международный обмен зародышевой плазмой или стать помехой при заражении ткани используются в качестве материала эксплантата для криоконсервации или для инициации суспензий эмбриогенных клеток.Поэтому важно, чтобы меры контроля берутся на каждом этапе культивирования тканей. В транзитном центре INIBAP, завод материал тестируется на эндофитные бактерии по широкому бактериологическому спектру среда в начале культивирования тканей и во время ежегодного субкультивирования. До поместив кончик каждого побега на питательную среду, основание эксплантата заштриховано на питательный агар Difco Bacto, обогащенный глюкозой (1%) и дрожжевым экстрактом (0,5%) в чашках Петри [14]. Тестирование показывает наличие загадочного загрязняющие вещества в 5% хранимой гермоплазмы.В системах массового распространения положительные складские материалы следует немедленно уничтожить. Однако зародышевой плазмы в коллекции или культуры, которые нелегко заменить свежим материалом (например, с поля или с растений тепличного хозяйства) «убираются».
Некоторые антибиотики успешно борются с бактериальным загрязняющие вещества в культурах тканей банана. Рифампицин (100 мг / л) добавлен в жидкость посевы в течение 10-30 дней оказались наиболее подходящими для частого контроля встречающиеся грамположительные бактерии в кончиках побегов банана, не влияя на рост растений.Однако культивирование небольших кончиков меристем (1 мм), изолированных от заражены in vitro растений или из тепличных растений, полученных из зараженных in vitro Было обнаружено, что растений уничтожают любые бактериальные загрязнитель [15].
2.4. Сомаклональная вариация
Культура побеговой культуры сохраняет генетическую стабильность намного лучше, чем каллус или суспензионные культуры клеток, но сомаклональные вариации Широко распространен среди растений, восстановленных из побегов банановых культур. Off-type частоты варьируются от 1% [16] до 74% [17]. Феномен сомаклонального вариации в подгруппе подорожника ( Musa spp. группа AAB) широко распространены. изучены [17]. Выявлено, что частота сомаклональных вариаций сильно зависит от генетической стабильности каждого сорта и от того, что его частота усиливается факторами культивирования. Нет никаких доказательств того, что рост регуляторы, обычно используемые в культуре тканей, напрямую влияют на скорость вариации, но было обнаружено, что скорость сомаклональной вариации положительно относится к номеру поколения.Для ‘Williams’ (AAA) дюймов vitro растений, полученных после одного и пяти циклов субкультивирования, карликовость и листовые типы составляют 3,7% и 0,7% соответственно после одного in vitro цикл и увеличился до 6,1% и 1,9% соответственно после пяти in vitro циклы [18]. Поэтому рекомендуется, чтобы количество циклов субкультуры должно быть ограничено десятью [19] или чтобы количество растений, полученных из количество первичных эксплантатов должно быть ограничено не более 1000 [20].
3. СОМАТИЧЕСКИЙ ЭМБРИОГЕНЕЗ
3.1. Процедуры получения суспензии эмбриогенных клеток: обзор
Для бананов и бананов существует четыре основных способа разработка суспензий эмбриогенных клеток. Они отличаются в основном эксплант, в котором индуцируется эмбриогенез: зиготические зародыши [21, 22], корневище срезы и оболочки листьев [23], незрелые (fe) мужские цветки [24-26] и размножающиеся культуры меристем [27, 28].У каждого метода есть свои ограничения, обеспечение создания суспензии эмбриогенных клеток Musa далеко от рутины [29]. Поскольку большинство съедобных сортов бананов редко сеют семена, зиготические зародыши имеют ограниченную ценность в качестве исходного материала. Отчеты о эффективность индукции эмбриогенеза в высокодифференцированном корневище и листе ткани мало. Методология скальпа (описанная ниже) основана на размножающиеся культуры меристем в качестве эксплантов. Это предполагает обширный материал подготовительная фаза, предшествующая индукции эмбриогенеза. Напротив, можно собрать исходный материал для широко используемой технологии мужских цветов. прямо из цветущих банановых растений. Быстрый упадок мужского цветка эмбриогенный ответ вскоре после сбора урожая, а также сезонная зависимость [24], требует прямого доступа в поле и инокуляции эксплантов сразу после сбора урожая. Кроме того, этот метод нельзя применить к очень предпочтительному ложному рогу. и бананы Harton, которые не дают мужских цветков. Это можно преодолеть использование женских цветков в качестве альтернативных эксплантатов, но приводит к потере связка и поэтому трудна для массового использования.
3.2. Эмбриогенная клетка, полученная из кожи головы подвески
В лаборатории улучшения тропических культур, К.У. Лёвен, исследования соматического эмбриогенеза сосредоточены на методологии скальпа [28]. В различные in vitro вовлеченных фаз, поведение растительного материала, а продолжительность различных шагов приведена в таблице 1 и проиллюстрирована на Рисунок 1.
3.2.1. Приготовление компетентных эксплантатов для эмбриогенеза ( скальпов )
Компетентные к эмбриогенезу скальпы представляют собой эксплантаты размером 3-5 мм, содержащие большое количество крошечных белых меристем с небольшим количеством клубнелуковицы или листовой ткани (Рисунок 1A).Время, необходимое для приготовления высокопродуктивных культур меристем из которых можно удалить скальпы хорошего качества, составляет от нескольких месяцев до более одного года. Для таких сортов, как ‘Bluggoe’ (группа ABB) с высоким начальная скорость пролиферации in vitro , подходящий исходный материал может быть получены на стандартной среде для пролиферации (среда p5 с 2,25 мг / л БА). Для другие типы, такие как подорожник (группа AAB), кавендиш (группа AAA) и восточноафриканский Бананы Хайленд (группа E-AAA), несколько культур на среде, обогащенной цитокинином (p4 средний с 22.5 мг / л БА) (рисунок 2).
Таблица 1 Различные in vitro вовлеченных фаз, поведение растительного материала и продолжительности различных этапов создания суспензии эмбриогенных клеток кожи головы [30]
Фаза | Поведение растительного материала | Продолжительность (мес. *) |
1. Приготовление эксплантатов, компетентных в отношении эмбриогенеза. (скальпы) | Однородное распространение; скальп хорошего качества | 5-14 |
2.Индукция эмбриогенеза | Эмбриогенные комплексы (глобулы, эмбриогенные клетки, эмбрионы) | 4-7 |
3. Приостановка и обновление | Суспензии эмбриогенных клеток | 3-6 |
| Итого | 12-27 |
4. Регенерация | Ростки укоренившиеся размером в пробирку | 3-8 |
| Всего | 15-35 |
* Зависит от генотипа и сорта
Рисунок 1 Поведение растения материал на различных in vitro фазах , участвующих в создании и регенерация суспензий эмбриогенных клеток, полученных из кожи головы: (A) кожа головы; (В) эмбриогенный комплекс; (C) суспензия эмбриогенных клеток; (D) растения регенерирующие через соматический эмбриогенез.
Рисунок 2 Улучшение in vitro поведение распространения в «Grande Naine» (группа AAA). Слева направо: пролиферирующие культуры после 1 и 2 циклов на стандартной среде для пролиферации p5 с последующими соответственно 3 и 7 циклами на среде для пролиферации p4.
Пролиферирующие культуры меристемы, позволяющие препарировать кожу головы теоретически может быть получен для любого староместного сорта. Однако степень, в которой клубнелуковица и ткань листа может быть уменьшена между меристематической тканью в зависимости от геномная конституция и даже сорт [28].Минимальное количество циклов на Среда для пролиферации p4 отрицательно коррелировала с процентным содержанием B хромосомные наборы в геноме.
В последнее время появился широкий спектр цитокининов [BA, тидиазурон (TDZ), 6-g, g- (диметилаллиламино) пурин, зеатин и кинетин] был исследован на предмет их влияние на кончики побегов, только что вырезанных из укорененных проростков in vitro . На основе процента отростка и размножения, а также количества и длины В развивающихся побегах цитокинины могут быть ранжированы следующим образом (от самых сильных до самая слабая активность в запуске размножения): ТДЗ> БА> кинетин> зеатин> 2iP. Длительная фаза подготовки материала для быстрого размножения культуры меристемы можно уменьшить до трех раз за счет (i) инокуляции свежих иссеченные 5-миллиметровые эксплантаты (вместо культур верхушек побегов) и (ii) использование TDZ (вместо БАТ) как цитокинин. В настоящее время ведутся расследования выяснить, пригодны ли эти высоко пролиферирующие культуры TDZ для эмбриогенез.
3.2.2. Индукция соматического эмбриогенеза
Эмбриогенез индуцируется инокуляцией кожи головы на полутвердые среда, содержащая 1 мг / л 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота) и 0.22 мг / л зеатин в качестве регуляторов роста растений (среда ZZ). По данным эмбриогенного ответ (отсутствие эмбриогенного ответа, наличие отдельных эмбрионов, наличие эмбриогенный каллус) выявлены три основных закономерности развития. Формация быстрорастущих желтовато-белых мозолей в течение первых недель после индукция эмбриогенеза нежелательна, поскольку такие мозоли в конечном итоге становятся некротические, чаще всего без эмбриогенной структуры. Положительный эмбриогенный ответ обычно возникает на индуцированных эксплантатах возрастом 3–8 месяцев.Появление отдельные эмбрионы — многообещающий индикатор эмбриогенной способности исходный материал. Более интересна белая мозоль, состоящая только из ранние стадии соматических эмбрионов и неорганизованные кластеры эмбриогенных клеток. Только эти рыхлые эмбриогенные комплексы подходят для инициации суспензии эмбриогенных клеток. Характер эмбриогенного ответа не зависит от только по генотипу, но и по выбранной линии и даже по эксперименту (Таблица 2).
Таблица 2 Геномный состав, разновидность, тип и соответствующие частота встречаемости эмбриогенного каллуса на коже головы, вызванная эмбриогенез
Геномная конституция | Разновидность | Тип | Успешная индукция эмбриогенеза (%) * |
AA | Калькутта4 | Дикий диплоид | 0 |
AAA | GN FHIA | Кавендиш | 0-2. 9 |
AAA | GN JD | Кавендиш | 0-4,2 |
AAA | Гран энано | Кавендиш | 0-11,7 |
AAA | Уильямс БСЖ | Кавендиш | 0 |
AAA | Уильямс ДжейДи | Кавендиш | 0-22. 2 |
E-AAA | Ингарама | Хайленд | 0 |
E-AAA | Мбвазируме | Хайленд | 0 |
E-AAA | Nyamwihogora | Хайленд | 0 |
AAB | Агбагба | Подорожник | 0-0. 5 |
AAB | Обино л’Эваи | Подорожник | 0-2 |
AAB | Оришеле | Подорожник | 0-5,8 |
ABB | Бурро Семса | Готовим банан | 0 |
* самая низкая и самая высокая частота (%) эмбриогенного каллус, обнаруженный в одном эксперименте
3. 2.3. Инициирование и поддержание эмбриогенной клетки подвески
Показатели успешности инициации эмбриогенной клетки суспензии во многом зависят от качества и объема имеющихся эмбриогенных комплексы. По нашему опыту, переносить разные эмбрионы нецелесообразно. к жидкой среде ZZ. Чрезмерно развитые эмбрионы либо чернеют из-за окисления фенольные соединения или дедифференцируются в глобулы, которые только выделяют неэмбриогенные клетки.Напротив, гомогенные комплексы, состоящие из доля эмбриогенного каллуса и ранних прозрачных эмбрионов составляет подходит как посевной материал.
Первые несколько месяцев после начала эмбриогенного клеточные суспензии трудоемки. В основном это связано с неоднородностью из недавно инициированных культур. Компоненты суспензий молодых клеток и их эволюция во времени обсуждается Шофсом [28]. Чтобы избежать дифференциации и для стимуляции размножения кластеров эмбриогенных клеток, поддержание Средство необходимо обновлять еженедельно. Кроме того, для поддержания регенерации емкость клеточной суспензии, глобулы из которых высвобождают только плотный крахмал или пустые ячейки нужно выбросить.
В среднем через шесть месяцев после инициирования эмбриогенная клетка суспензии достигают фазы массового размножения. Среда обслуживания затем клеточные культуры обновляются каждые 2 недели с оптимальным начальным плотность инокулята от 1,5 до 3%. Увеличение оседлых объем клеток достигается в конце каждого периода субкультивирования.Даже на этом уровне суспензии эмбриогенных клеток остаются более или менее гетерогенными [31].
3.2.4. Регенерация растений из эмбриогенной клетки подвески
Регенерация из суспензий банановых клеток на самом деле не является Проблема, когда суспензия полностью состоит из кластеров эмбриогенных клеток. Средний состав, условия освещения и возраст посевного материала незначительно влияют на регенерационная способность. На основании измерений веса и подсчета всхожести эмбрионов и растений установлена регенерационная способность клеточных суспензий при использовании методологии скальпа от 10 4 до 10 5 соматических эмбрионов на миллилитр объема осевших клеток. Коэффициент конверсии Прорастание зародышей в укорененные проростки составляет 90-100%. Эти результаты находятся в в соответствии с данными, полученными для мужских эмбриогенных клеток цветков подвески [31]. Количество растений, полученных из 1 мл осевших клеток несколько клеточных суспензий, полученных из кожи головы, приведены в Таблице 3. Предполагая (i) начальная плотность посевного материала 1,5% от объема осевших клеток в 60 мл Поддержание ZZ среда, и (ii) двукратное увеличение объема клеток в конце одной субкультуры период (две недели), суспензия клеток ‘Gran enano’ может дать рост между 14 580 и 100 980 растений, в то время как от 27 000 до 117 000 растений могут быть регенерирован из подвески «Оришеле».
Таблица 3 Геномная конституция, сорт, тип и количество растения, полученные на миллилитр осевших клеток из эмбриогенных клеточные суспензии
Геномная конституция | Сорт | Тип | Количество растений (× 10 4 ) на 1 мл посадки ячейки |
AAA | Гран энано | Кавендиш | 0. 81-5,61 |
AAA | Уильямс ДжейДи | Кавендиш | 4.12-10.15 |
AAB | Агбагба | Подорожник | 0-6,02 |
AAB | Оришеле | Подорожник | 1.50-6,50 |
3.3. Узкие места
В отличие от двудольных [32, 33] и однодольных [34, 35], эмбриогенез в бананах очень труден. Обширная подготовка материала фаза необходима для подготовки кожи головы к индукции соматического эмбриогенеза, и есть другие проблемы и неудобства, относящиеся ко всем доступным методы. Комбинированные низкие (часто менее 5%) и вариабельные эмбриогенные ответы только с 20-50% каллусов, что приводит к высоко регенерируемым клеточным суспензиям, препятствуют плавному установлению эмбриогенных культур клеток Musa .Следовательно, клеточные суспензии, которые действительно достигают фазы умножения массы сохраняются как можно дольше. Это означает, что состояние здоровья и качество клеточных культур необходимо регулярно проверять. Чтобы визуализировать присутствуют ли бактерии, образец клеток переносится на бактериологической среды и инкубируют при 27 ° C не менее 6 недель [14]. Поскольку регенерационный потенциал клеточных суспензий со временем уменьшается, он рекомендуется регулярно проращивать эмбрионы и выращивать растения впоследствии из клеточных культур.Анализ проточной цитометрии эмбриогенной клетки приостановки (в сотрудничестве с МАГАТЭ, Зайберсдорф) указывает, что потеря регенерационная способность может быть связана с изменением содержания ДНК [36]. Истинность растений, полученных из клеточной суспензии, широко варьирует, но с Полевая оценка существующих технологий — единственная надежная система. Скорость сомаклональные вариации могут быть очень низкими (2% у диплоидных остроконечных ‘IRFA 903’) [37], ноль в «Kamaramasenge» (неопубликованные данные) или чрезвычайно высокий (99% в Линия Williams E4000, неопубликованные данные).Учитывая трудоемкость и трудоемкое развитие эмбриогенных культур клеток Musa и получение учитывать потерю ими эмбриогенной способности, часть вновь созданных клеточные суспензии необходимо криоконсервировать в целях резервного копирования [38, 39].
3.4. Приложения
3.4.1. Массовое клональное размножение
Множественные скопления побегов, культивируемые на среде с высоким содержанием цитокинина контент имеет коэффициент умножения от 2 до 5 в месяц.Эмбриогенные культуры клеток имеют одинаковую скорость размножения (4-6 раз на месяц). Однако высокая регенерационная способность суспензий эмбриогенных клеток а более быстрое манипулирование жидкими культурами способствует массовому клональному размножению через соматический эмбриогенез более привлекательным. Действительно, 1 мл осевших клеток суспензия клеток с высокой регенерируемой способностью может дать более 100000 растения.
3.4.2. Посев протопластов
Культуры протопластов необходимы для трансформации через электропорация [40] и соматическая гибридизация.Как и другие однодольные системы, суспензии эмбриогенных клеток являются предпочтительным материалом для выделения регенерируемые протопласты в банане. Регенерация целых банановых растений, полученных из суспензий эмбриогенных клеток сообщалось для cv. Блюгго (группа АББ) [41, 42] и Grande Naine (группа AAA) [43]. Во всех случаях высокий протопласт выход получается после ферментативного переваривания клеточной стенки. Восстановление растений посредством соматического эмбриогенеза можно получить после культивирования на питающих слоях или с использованием высоких плотностей покрытия [41].
3.4.3. Генная инженерия
Классическое разведение в Муса всегда было ограничено так как большинство культурных сортов утратили способность к завязыванию семян. Для эффективное создание устойчивых к болезням / толерантных Musa spp., часто один полагается на методы генетической трансформации. Хотя очень высокий переходный частоты экспрессии можно получить с помощью электропорации протопластов (до 1,8%) [40], в настоящее время генная инженерия банана в основном осуществляется клетками. с использованием бомбардировки частицами и трансформации, опосредованной Agrobacterium [44].
Несмотря на довольно трудоемкость и трудоемкость создание суспензий эмбриогенных клеток, культуры клеток по-прежнему наиболее подходящий целевой материал [45-48]. Также подходят суспензии эмбриогенных клеток. для гамма-излучения из-за одноклеточного происхождения регенерированных растений и, таким образом, избегание химер. Для получения дополнительной информации о in vitro мутагенез в суспензиях эмбриогенных клеток Musa , читатель отсылает Roux et al.[49].
ССЫЛКИ
[1] ДЖОРДЖ Э. Ф., Методы культивирования тканей растений. На заводе размножение тканевой культурой. Часть 1: Технология, Exegetics Ltd., Эдингтон, Уилтс, Англия (1993) 3-36.
[2] ВУЙЛСТЕКЕ, Д. Р., СВЕННЕН, Р., Генетическое улучшение подорожники. В: (INIBAP) Материалы семинара по биотехнологии Заявки на улучшение бананов и подорожников, Сан-Хосе, Коста-Рика, 27-31 января 1992 г. (1993) 169-176.
[3] ВУЙЛСТЕКЕ, Д.Р., Побеговая культура для размножения. сохранение и обмен гермоплазмы Musa , Международный совет по Генетические ресурсы растений, Рим (1989).
[4] КРОНАУЭР, С., КРИКОРИАН, А.Д., Возобновление вегетативной рост из культивированных в асептических условиях верхушек конечных цветков банана, Am. J. Bot. 72 (1985) 1598-1601.
[5] HAMILL, S.D., et al., Сравнение дезактивации методы, используемые при инициировании культур тканей бананов из собранных в полевых условиях suckers, Plant Cell, Tissue Organ Culture 33 (1993) 343-346.
[6] WONG, W. C., Размножение банана in vitro ( Musa spp.) Инициирование, пролиферация и развитие верхушки побега культуры на определенных средах, растительные клетки, культура тканей органа 6 (1986) 159–166.
[7] LEE, S.W., HWANG, S.C., «Система микроразмножения бананов в Тайвань «, (Proc. Int. Symp. Последние разработки в технологии выращивания бананов, VALMAYOR, R.V., et al., Eds), Тайваньский научно-исследовательский институт бананов, Чиуджу, Пиндун, Тайвань, 14-18 декабря 1992 г. (1993).
[8] MURASHIGE, T., SKOOG, F., Пересмотренная среда для быстрого рост и биотесты с культурой ткани табака, Physiol. Завод. 15 (1962) 473-497.
[9] JARRET, R.L., et al., Оценка, культура ткани размножение и распространение подорожников ‘Saba’ и ‘Pelipita’ в Коста-Рике, Sci. Hort. 25 (1985) 137-147.
[10] БХАГЬЯЛАКШМИ, СИНГХ, Н.С., Роль жидкости по сравнению с агар-гелевые среды при массовом размножении и ex vitro выживаемость в бананах, Растительные клетки, культура тканей органа 42 (1995) 71-73.
[11] БАНЕРДЖИ, Н., ДЕ ЛАНГЕ, Э., Методика культивирования тканей. для быстрого клонального размножения и хранения при минимальных условиях роста Musa (банан и подорожник), Rep. Plant Cell. 4 (1985) 351-354.
[12] ВАН ДЕН ХАУ, И. и др., Изменчивость в хранении потенциал побегов банановых культур при среднесрочных условиях хранения, Растение Клетка, культура ткани органа 42 (1995) 269-274.
[13] МОРА, И.и др. «Utilización de efecto osmótico en la conservación in vitro de Musa «, Memorias 1986 de la IV reunion sobre agrofisiologia del banana. АСБАНА, Сан Хосе, Коста-Рика (1988).
[14] ВАН ДЕН ХАУ, И. и др., Бактериальное заражение в Musa культуры верхушек побегов, Acta Hort. 490 (1998) 485-492.
[15] ВАН ДЕН ХАУ, И., СВЕННЕН, Р., Характеристика и контроль бактериальных контаминантов в in vitro культурах банана ( Musa spp.), Acta Hort. 530 (2000) 69-79.
[16] АРИАС, О., ВАЛЬВЕРДЕ, М., Produccion y variacion somaclonal de plantas de banano variedad Grande Naine procudias por cultivo de tejidos, ASBANA 11 (1987) 6-11.
[17] ВУЙЛСТЕКЕ, Д. и др., Сомаклональные вариации подорожника ( Musa spp., Группа AAB), полученный из культуры кончиков побегов, Fruits 46 (1991) 429-439.
[18] РЕУВЕНИ, О., ИЗРАИЛЬ, Ю., Меры по сокращению сомаклонального вариация in vitro размноженных бананов, Acta Hort. 275 (1990) 307-313.
[19] COTE, F.X., et al., Variations chez les bananiers et les подорожники multipliés in vitro : анализ донных растений литература, Фрукты 48 (1993) 15-23.
[20] СМИТ, М.К., Обзор факторов, влияющих на генетические стабильность микроразмножающихся бананов, Fruits 43 (1988) 219-223.
[21] КРОНАУЭР, С.С., КРИКОРИАН, А.Д., Восстановление растений с помощью соматический эмбриогенез в посевном диплоидном банане Musa ornata Roxb. , Plant Cell Rep. 7 (1988) 23-25.
[22] ESCALANT, J.V., TEISSON, C., Соматический эмбриогенез из незрелые зиготические зародыши видов Musa acuminata и Musa balbisiana . Plant Cell Rep. 7 (1989) 665-668.
[23] НОВАК, Ф.Дж. и др., Соматический эмбриогенез и растения регенерация в суспензионных культурах десертных (AA и AAA) и кулинарных (ABB) бананы ( Musa spp.), BioTechnology 46 (1989) 154-159.
[24] ESCALANT, J.V., et al., Усиленный соматический эмбриогенез. из мужских цветков триплоидных сортов банана и подорожника ( Musa spp.), Растительная клетка in vitro. Dev. Биол. 30 (1994) 181-186.
[25] ГРАПИН А. и др. Соматический эмбриогенез у подорожника. банан, растительная клетка in vitro. Dev. Биол. 32 (1996) 66-71.
[26] GRAPIN, A., et al., Создание эмбриогенного каллуса инициация и регенерация суспензий эмбриогенных клеток женского и мужского пола недозрелые цветки Musa , Info Musa 7 (1998) 13-15.
[27] DHED’A, D., et al., Регенерация растений в клеточной суспензии. культуры варки банана сорт «Bluggoe» ( Musa spp. ABB group), Фрукты 46 (1991) 125-135.
[28] SCHOOFS, H., Происхождение эмбриогенных клеток в Муса , докторская диссертация, К.У. Лёвен, Бельгия (1997).
[29] SCHOOFS, H., et al., Узкие места в создании и поддержание морфогенных суспензий банановых клеток и регенерация растений посредством соматический эмбриогенез оттуда, Info Musa 8 (1999) 3-7.
[30] SWENNEN, R., et al., Биотехнологические подходы к улучшение бананов Кавендиш, Acta Hort. 490 (1998) 415-423.
[31] GEORGET, F., et al., Морфогистологическое исследование различные составляющие банана ( Musa AAA, сорт Grande naine) суспензия эмбриогенных клеток, Plant Cell Rep. 19 (2000) 748-754.
[32] DE VRIES, S.C. и др., Приобретение эмбриогенных потенциал в культурах суспензии клеток моркови, Planta 176 (1988) 196-204.
[33] MEIJER, E.A., et al., Совместное культивирование с Daucus соматические эмбрионы carota демонстрируют высокую скорость поглощения и выделения 2,4-D Arabidopsis thaliana культивируемых клеток, Plant Cell Rep. 18 (1999) 656-663.
[34] ВАСИЛ В., ВАСИЛ И. К. Восстановление растений из рыхлых эмбриогенный каллус и суспензионные культуры клеток Zea mays L., J. Plant Physiol. 124 (1986) 399-408.
[35] ВАСИЛЬ, И.К., Разработка систем культур клеток и тканей для улучшения зерновых и травяных культур, J. Plant Physiol. 128 (1987) 193-218.
[36] DOLEZEL, J., et al., «Анализ генома Musa с использованием проточной цитометрии и молекулярной цитогенетики », Отчет 3-го исследования Координационное совещание координированного исследовательского проекта ФАО / МАГАТЭ / BADC «Сотовая связь. биология и биотехнология, включая методы мутации для создания новых полезные генотипы бананов », Коломбо, Шри-Ланка (1999) 85-94.
[37] COTE, F.X., et al., Поведение банановых растений в полевых условиях. ( Musa AA spp.), Полученные после регенерации криоконсервированных эмбриогенных клеточные суспензии, CryoLetters 21 (2000) 19-24.
[38] PANIS, B., et al., Криоконсервация тканей банана: поддержка сохранения зародышевой плазмы и улучшения бананов, Эта книга, глава 2.
[39] PANIS, B., et al., Криоконсервация Musa суспензионных культур и последующей регенерации растений, CryoLetters 11 (1990) 337-350.
[40] САГИ, Л. и др., Транзиторная экспрессия генов в электропорированные протопласты банана ( Musa spp, cv Bluggoe, ABB group) выделен из регенерируемых суспензий эмбриогенетических клеток, Plant Cell Rep. 13 (1994) 262-266.
[41] PANIS, B., et al., Регенерация растений путем прямого соматический эмбриогенез из протопластов банана ( Musa spp), растительная клетка Реп. 12 (1993) 403-407.
[42] МЕГИА, Р. и др., Восстановление растений из культивируемых протопласты кулинарного банана сорта Bluggoe ( Musa spp, ABB-group), Растение Cell Rep. 13 (1993) 41-44.
[43] ASSINI, A., et al., Регенерация растений из протопластов. банана десертного сорта Grande Naine ( Musa spp., Подгруппа Кавендиша AAA) посредством соматического эмбриогенеза, Plant Cell Rep. 20 (2001) 482-488.
[44] САГИ, Л. и др., «Последние разработки в биотехнологические исследования банана ( Musa spp.) », Биотехнологии и Genetic Engineering Reviews Vol. 15 (TOMBS, M.P., Ed.), Intercept, Andover, Англия (1998) 313-327.
[45] РЕМИ С. Генетическая трансформация банана ( Musa spp.) на устойчивость к болезням за счет экспрессии антимикробных белков, PhD диссертация, К.У. Левен, Бельгия (2000).
[46] ПЕРЕС ХЕРНАНДЕС, Дж. Б., Разработка и применение генетической трансформации, опосредованной Agrobacterium , для увеличения устойчивость к грибкам бананов ( Musa spp. ), Кандидатская диссертация, К.У. Лёвен, Бельгия (2000).
[47] САГИ, Л. и др., Генетическая трансформация банана. и подорожник ( Musa spp.) посредством бомбардировки частицами, BioTechnology 13 (1995) 481-485.
[48] ПЕРЕС ХЕРНАНДЕС, J.B., et al., Трансформация, опосредованная Agrobacterium , для получения трансгенных банан ( Musa spp.), Info Musa 10 (Promusa V-VI) (2001) Абстрактные.
[49] ROUX, N., et al., Полезность эмбриогенных клеток суспензионные культуры для индукции и отбора мутаций в Musa spp., Эта книга, глава 4.
.