Armenian
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Plant Methods 2020-May

Ice accommodation in plant tissues pinpointed by cryo-microscopy in reflected-polarised-light

Միայն գրանցված օգտվողները կարող են հոդվածներ թարգմանել
Մուտք / Գրանցվել
Հղումը պահվում է clipboard- ում
Matthias Stegner
Johanna Wagner
Gilbert Neuner

Հիմնաբառեր

Վերացական

Background: Freezing resistant plant organs are capable to manage ice formation, ice propagation, and ice accommodation down to variable temperature limits without damage. Insights in ice management strategies are essential for the fundamental understanding of plant freezing and frost survival. However, knowledge about ice management is scarce. Ice crystal localisation inside plant tissues is challenging and is mainly based on optical appearance of ice in terms of colour and shape, investigated by microscopic methods. Notwithstanding, there are major uncertainties regarding the reliability and accuracy of ice identification and localisation. Surface light reflections, which can originate from water or resin, even at non-freezing temperatures, can have a similar appearance as ice. We applied the principle of birefringence, which is a property of ice but not of liquid water, in reflected-light microscopy to localise ice crystals in frozen plant tissues in an unambiguous manner.

Results: In reflected-light microscopy, water was clearly visible, while ice was more difficult to identify. With the presented polarised cryo-microscopic system, water, including surface light reflections, became invisible, whereas ice crystals showed a bright and shiny appearance. Based on this, we were able to detect loci where ice crystals are accommodated in frozen and viable plant tissues. In Buxus sempervirens leaves, large ice needles occupied and expanded the space between the adaxial and abaxial leaf tissues. In Galanthus nivalis leaves, air-filled cavities became filled up with ice. Buds of Picea abies managed ice in a cavity at the bud basis and between bud scales. By observing the shape and attachment point of the ice crystals, it was possible to identify tissue fractions that segregate intracellular water towards the aggregating ice crystals.

Conclusion: Cryo-microscopy in reflected-polarised-light allowed a robust identification of ice crystals in frozen plant tissue. It distinguishes itself, compared with other methods, by its ease of ice identification, time and cost efficiency and the possibility for high throughput. Profound knowledge about ice management strategies, within the whole range of freezing resistance capacities in the plant kingdom, might be the link to applied science for creating arrangements to avoid future frost damage to crops.

Keywords: Birefringence; Freezing resistance; Ice crystal; Ice localisation; Ice management; Ice segregation.

Միացեք մեր
ֆեյսբուքյան էջին

Բժշկական դեղաբույսերի ամենալավ տվյալների շտեմարանը, որին աջակցում է գիտությունը

  • Աշխատում է 55 լեզուներով
  • Բուսական բուժում, որին աջակցում է գիտությունը
  • Խոտաբույսերի ճանաչում պատկերով
  • Ինտերակտիվ GPS քարտեզ - նշեք խոտաբույսերը գտնվելու վայրի վրա (շուտով)
  • Կարդացեք ձեր որոնմանը վերաբերող գիտական հրապարակումները
  • Որոնեք բուժիչ դեղաբույսերը ՝ դրանց ազդեցությամբ
  • Կազմակերպեք ձեր հետաքրքրությունները և մշտապես տեղեկացեք նորությունների հետազոտությունների, կլինիկական փորձարկումների և արտոնագրերի մասին

Մուտքագրեք ախտանիշ կամ հիվանդություն և կարդացեք խոտաբույսերի մասին, որոնք կարող են օգնել, տպեք խոտ և տեսեք այն հիվանդություններն ու ախտանիշները, որոնց դեմ օգտագործվում են:
* Ամբողջ տեղեկատվությունը հիմնված է հրապարակված գիտական հետազոտության վրա

Google Play badgeApp Store badge