记录植物器官发育

深入研究器官发育需要对器官生长进行长期监测。因此，INRAE的研究人员设计了一种新的方法来表征生长中的叶子。在几周的时间里，科学家们使用了许多植物，拍摄了1000多片处于不同发育阶段的叶子。通过将目标算法应用于这些照片，他们能够重建叶子发育的完整故事。他们的研究结果发表在XX年的《定量植物生物学》杂志上，强调了叶片生长的特定关键步骤，这些知识可以指导未来优化植物生长的策略。他们独特的方法易于使用，可应用于植物和动物的所有类型的器官。

　　

   

   

图片:模式植物拟南芥    

在生物体中，发育是生长过程中在时间和空间上相互作用的多个协调过程的组合。在精致的交响乐中，一个错误的音符就会造成灾难性的后果。然而，这种生物音乐的精确分数对科学家来说往往是一个谜。一种解决方案是使用先进的显微镜技术实时观察器官生长。挑战在于这种方法不太适合长期监测。此外，它们还会对器官造成压力，破坏发育。

为了解决这个问题，INRAE的研究人员开发了一种独特的方法，并应用于植物。首先，科学家们从大量的单株植物中，拍摄出代表不同发育阶段的叶子。将目标算法应用于此照片目录，可以为每个叶子分配年龄并重建随着时间的发展。为了帮助他们完成这项任务，研究人员开发了一个开源软件程序MorphoLeaf-他们于2016年与里昂高等师范学院合作开发。下一步是使用该方法全面记录模型植物的叶片发育拟南芥． 在几周的时间里，科学家们收集了数百个野生型和突变型菌株的叶子;后者具有影响叶片形状的遗传修饰。这种方法的一个主要优点是易于实施:不需要复杂的设备。事实上，使用标准显微镜拍摄早期发育阶段(叶片大小< 0.1 mm)，使用平板扫描仪拍摄后期发育阶段(叶片大小> 1 cm)。

这些图像精确地讲述了叶子发育的故事，阐明了在空间和时间上对总体发育有很大贡献的关键点。值得注意的是，分析显示，野生型和突变型植物可能具有相同的早期发育轨迹，然后在特定的后期阶段出现分歧。这种对植物发育的详细了解可以为优化植物生长的未来策略提供信息。研究人员的方法非常灵活，可以适用于任何类型的器官，包括动物。因此，在寻求揭开器官和有机体发育神秘面纱的研究中，它可能是一个有价值的工具。

Morpholeaf软件-http://morpholeaf.versailles.inra.fr   

文章标题

Model-based reconstruction of whole organ growth dynamics reveals invariant patterns in leaf morphogenesis