Lepší elektronová mikroskopie pro rostlinné vzorky

Aktuality |

Brněnští vědci posouvají pozorování rostlin na dosud nevídanou úroveň. Nová metoda slibuje efektivním výběrem plodin odolných vůči suchu přispět k udržení potravinových zdrojů v době globální změny teploty.




tisková zpráva Ústavu přístrojové techniky AV ČR a Mendelovy univerzity

Tým brněnských vědců z Ústavu přístrojové techniky AV ČR (ÚPT) a Mendelovy univerzity představil světu novou metodu pozorování rostlinných vzorků v jejich přirozeném stavu. Metoda, která posouvá hranice elektronové mikroskopie, byla uvedena na několika světových kongresech a uveřejnily ji prestižní mikroskopické časopisy jako Microscopy Research & Techniques nebo Microscopy and Microanalysis.
„Až do této chvíle jsme pro pozorování v elektronovém mikroskopu museli některé rostlinné vzorky zásadně upravovat. Nejen, že jsou tyto zásahy komplikované a finančně náročné, ale mohou sledovanou rostlinu významně poškodit a my pak nepozorujeme její přirozenou strukturu,“ vysvětluje vedoucí vědeckého týmu Environmentální rastrovací mikroskopie ÚPT Ing. Vilém Neděla, Ph.D. a dodává: „Nová metoda naopak umožňuje pozorovat rostliny v jejich přirozeně vlhkém stavu, a to podstatně jednodušeji a levněji. Přímo v originálně přestavěném a speciálně vybaveném elektronovém mikroskopu dokážeme rostlinné vzorky chladit na teplotu okolo -20°C, při níž je jejich neporušená struktura velmi dobře vidět. Podle samotných biologů nebyl například zárodek budoucí borovice v přirozeném stavu a v tak vysokém rozlišení ještě nikdy zobrazen.“
Vylepšená schopnost mikroskopicky pozorovat rostliny v přirozeném stavu v jednotlivých fázích jejich vývoje, od zárodku až po dospělou rostlinu, v sobě skrývá velký potenciál. „Umožní nám efektivněji vybírat mimořádně odolné rostlinné jedince vůči klimatickým podmínkám, obzvláště vůči suchu,“ vysvětluje prof. RNDr. Ladislav Havel, CSc., rektor Mendelovy univerzity v Brně, a dodává: „S novou metodou tak přichází nástroj, díky kterému budeme v době globálního oteplování moci přispět k udržení potravinových zdrojů planety.“
Z biologického hlediska je ale nová metoda studia rostlinných vzorků v přirozeném stavu přínosná pro celou oblast biologie rostlin a pro nové biotechnologie. „Je možno rychleji a hlavně jednodušeji zobrazit rostlinné buňky, pletiva a orgány a lépe tak porozumět vývoji rostlin, jejich odolnosti vůči stresovým faktorům či vlivu těžkých kovů nebo patogenů. Lze očekávat uplatnění v základním i aplikovaného výzkumu,“ doplňuje prof. Havel.

O metodě:
Vzhledem k celkově stabilnější stavbě rostlinných buněk oproti lidským a přirozené přítomnosti cryoprotektantů v některých z nich je možné vzorky rostlin přímo v komoře vzorku elektronového mikroskopu speciálním postupem zchladit na -18°C až -20°C při vlhkosti okolo 40%, tím je stabilizovat a bez poškození buněk roztrháním krystalky ledu přímo pozorovat. Vzorky jsou pak velmi stabilní, odolné vůči účinkům elektronového svazku a mohou být pozorovány v podmínkách nižšího tlaku vzduchu a proto s větším rozlišením. Nijak neupravené vzorky rostlinných buněk, pletiv a orgánů umožňují získat nové typy informací a kontrastů v elektronovém mikroskopu.

O výzkumném týmu:
Nová metoda pro studium povrchové mikrostruktury rostlin speciálním environmentálním rastrovacím elektronovým mikroskopem AQUASEM II byla představena autorským kolektivem vědců Ing. Viléma Neděly, Ph.D., a Ing. Evy Tihlaříkové z týmu Environmentální elektronové mikroskopie (EEM) ÚPT AV ČR v Brně a Ing. Jiřího Hřiba, CSc., Dr.h.c z Mendelovy Univerzity v Brně. Na výzkumu se významně podíleli také Prof. RNDr. Ladislav Havel, CSc z Mendelovy Univerzity v Brně a RNDr. Božena Vooková, CSc ze Slovenské akademie věd. Práce byla realizována díky podpoře projektů OPVK s registračním číslem CZ.1.07/2.3.00/20.0103 a GAČR GA14-22777S.

Publikované články:
Neděla Vilém, Hřib Jiří, Vooková Božena
Imaging of early conifer embryogenic tissues with the environmental scanning electron microscope.
Biologia Plantarum. Roč. 56, č. 3 (2012), s. 595-598. ISSN 0006-3134
Neděla Vilém, Hřib Jiří, Svidenská Silvie, Vooková Božena, Runštuk, Jiří
Environmental scanning electron microscope as a tool for imaging of native state somatic embryogenesis.
Microscopy and Microanalysis. Roč. 18, S2 (2012), s. 1270-1271. ISSN 1431-9276
Neděla Vilém, Hřib Jiří, Havel Ladislav, Runštuk Jiří
Early state of spruce somatic embryos in native state observed using the ESEM and Cryo-SEM.
Microscopy and Microanalysis. Roč. 19, S2 (2013), s. 20-21. ISSN 1431-9276
Neděla Vilem, Tihlaříková Eva and Hřib Jiří (2014), The low-temperature methode for study of coniferous tissues in the environmental scanning electron microscope. Microsc. Res. Tech. Roč. 78 (2015), 13-21.
Tihlaříková Eva, Neděla Vilém
Repetitive observation of coniferous samples in ESEM and SEM.
Microscopy and Microanalysis. Roč. 20, S2 (2015), in print.








Související články




Komentáře

Napsat vlastní komentář

Pro přidání příspěvku do diskuze se prosím přihlašte v pravém horním rohu, nebo se prosím nejprve registrujte.