昼夜节律
内源性生物钟驱动着日常节律，使生物体能够预测环境变化，并以同步的方式协调和适应它们的生理机能。 生物钟使植物能够预测和响应环境变化，从而提高它们的适应性。 环境和代谢信号都会输入由基因网络组成的生物钟，并使其与昼夜循环保持同步。 作为回报，时钟控制各种通路并确保它们在一天中的适当时间被激活。 光是所谓的 环境钟之一，它可以重置时钟。
昼夜节律研究的活体成像
对昼夜节律的研究受益于灵敏的植物活体成像系统对报告基因的实时监测，其中感兴趣基因的启动子驱动荧光素酶 pGENE::LUC+ 的表达。 使用植物活体成像系统监测萤火虫荧光素酶表达，可以无创、实时监测受调节的基因表达。 该技术广泛适用于转录、转录后或翻译调控的分析。 此外，荧光素酶活性的不稳定性允许生物发光标记在几个小时的时间过程中表达的增加和减少。 通过这种方式，可以研究生物钟的组织表型及其特征，或筛选在感兴趣基因表达的空间调节方面有缺陷的突变体。
NightShade
NightShade植物活体成像系统使用低噪声、高灵敏度的 CCD 相机，适用于发光和荧光。 NightShade 专为植物成像而设计，与为动物研究设计的通用相机或成像系统相比具有众多优势：
- 具有灵活质量和强度的日光模拟模块。
- 具有强大控制程序的直观软件，允许在几天内对所需的光强度和质量进行编程，并在所需的时间点捕获图像。
- 用于插管道的光密端口，用于流入冷却液（对数天时间的连续成像至关重要）和其他目的。
- 灵活的样本尺寸：从培养皿中生长的幼苗到盆栽植物。
- 侧面摄像头安装位置可对从叶子到根部的整个植物进行成像。
- 带温度控制的防冷凝载台，可在处理培养皿时提供高质量图像。
应用笔记
在多细胞生物体中，生物钟在个体、组织和细胞水平上自然可变，最终导致数据嘈杂或不准确。 因此，需要稳定性才能准确解决昼夜节律生物学中的关键问题。 本应用说明介绍了使用 NightShade 对拟南芥报告基因系进行昼夜节律实验的简单方案，该方案可提高数据质量、植物个体之间的发光变化并与建立高度相关的预测模型。