ClearSee™ 是一款植物透明化試劑,僅需固定、洗凈、透明化3步操作即可輕松實現(xiàn)植物組織的透明化。本方法由名古屋大學研究生院的栗原大輔博士等人開發(fā)。
作為植物科學的研究工具,ClearSee™ 有望用于闡明細胞水平的現(xiàn)象與生物個體之間的系統(tǒng)聯(lián)系。

<資料提供>
名古屋大學研究生院 理學研究科
特聘助教栗原大輔、先驅研究員水多陽子
◆特點
● 植物用透明化試劑
● 無需制備切片,即可熒光觀察植物內部的整體結構
● 操作僅需3步:①固定、②清洗、③透明化
◆可透明化的組織
植物
◆透明化所需時間
根莖:1~2日、葉和幼苗:4~7日、雌蕊:2周、成熟組織:4周
※ 上述時間僅供參考。透明化所需的時間因植物種類以及組織不同有所差異。
◆透明化所需的試劑
▼試劑
1. ClearSee™
2. 純凈水
3. 多聚甲醛 (產品編號:160-16061)
4. 2 mol/L 氫氧化鈉溶液(產品編號:194-05361)
5. 10 x PBS (產品編號:163-25265)
6. 1 x PBS (產品編號:164-25511)
7. 亞硫酸鈉(產品編號:198-03412) ※僅在使用ClearSeeAlpha時需要使用
▼儀器
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1. 高壓滅菌鍋 2. 局部排氣設備(如通風室) 3. 真空泵 4. 干燥器 5. 60℃恒溫器 6. 錐形管 7. 微管 |
8. 封口膜 9. 針 10. 鑷子 11. 蓋玻片 12. 載玻片 13. 凡士林 14. ClearSee™透明化標本用熒光顯微鏡※和推薦物鏡※※ |
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※共焦顯微鏡、雙光子顯微鏡 ※※請準備適配折射率 (RI=1.41)的物鏡,建議在獲取數(shù)據(jù)之前咨詢顯微鏡制造商。 |
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ClearSeeAlpha是什么?
ClearAlpha是改良版的ClearSee™,改良方法為向ClearSee™中加入亞硫酸鈉至50mM。使用常規(guī)款ClearSee™進行透明化時,部分種類植物的葉和果實會因氧化而變成褐色,導致難以觀察,而亞硫酸鈉的還原作用可以實現(xiàn)清晰的觀察。
請根據(jù)需求制備ClearSeeAlpha,即配即用。
◆Protocol

Protocol(視頻)
請查看以下文獻:
Kurihara, D. et al., : J. Vis. Exp., e63428, 179(2022).
doi:10.3791/63428
◆應用示例
擬南芥(葉/根)的觀察示例

圖1. 透明化的擬南芥葉
明亮視野中組織呈透明狀,葉綠素的紅色自發(fā)熒光消失。由于可以觀察完整的葉片,因此也可以觀察到內部維管束中的熒光蛋白。

圖2. 使用ClearSee™處理4日的擬南芥根1)
生長素應答細胞的細胞核用綠色顯示,全身細胞的細胞核用紫色顯示。
*由Kurihara, D. et al., : Development, 142(3), 4168-4179 (2015)改編并轉載。
雌蕊的熒光觀察示例

圖3. 觀察完整透明化后的雌蕊2)
花粉管上使用4種熒光蛋白(藍色、綠色、黃色和紅色)分別進行標記。
*由Kurihara, D. et al., : Development, 142(3), 4168-4179 (2015)改編并轉載。
其他植物

圖4. 透明化的植物葉片
使用ClearSee™處理6天的藍豬耳、矮牽牛、煙草、番茄、黃瓜、水稻※的葉片。
※ 對水稻進行透明化處理時,由于水稻葉片表面存在蠟質層,溶液難以滲透到組織中。因此在固定操作之前,請將葉片浸泡在氯仿等有機溶劑中10~30 s,以去除蠟質。
子房和角果的觀察示例

圖5. 左:ClearSee™、中:ClearSee改良方法(+50mM 2-氨基乙硫醇鹽酸鹽)、右:ClearSeeAlpha(+50mM 亞硫酸鈉
通過向ClearSee™中加入50 mM亞硫酸鈉(即“ClearSeeAlpha”法),可抑制氧化導致的褐色色素沉著。
*由Kurihara, D. et al., : Plant Cell Physiol., 62(8), 1302-1310 (2021)改變并轉載
擬南芥(種子)的觀察示例

對授粉5天后的擬南芥種子進行透明化處理,并用香草醛染色單寧。
使用ClearSeeAlpha法的種子在15天后可確認到氧化單寧的去除效果,可對透明化的種子進行觀察。
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