应用概述
NightShade 植物体内成像系统是一个非常灵活的仪器，其应用范围确实很广，但我们将重点介绍一些最常用的应用，另外还有一些不太常用但也非常有趣的应用，即：
- 蛋白质-蛋白质相互作用
- 昼夜节律
- 应激监测
- 病原体监测
- 其他应用
蛋白质-蛋白质相互作用
裂解荧光素酶互补是一种流行的方法，通过使用体内成像系统对转化的叶片上的发光进行可视化，来研究植物体中蛋白质-蛋白质的相互作用。它是基于荧光素酶蛋白的两个裂解片段的互补，以及随后通过底物转换和产光进行检测。荧光素酶的重组在大多数情况下是可逆的，因此适用于实时监测动态相互作用。萤火虫荧光素酶和Renilla荧光素酶都已成功用于研究体内的PPI。
由于Nightshade的高灵敏度相机和灵活的软件，它是这种方法的一个非常受欢迎的仪器。
图片转载自Jing, Y., Liu, J., Liu, P. et al. Sci Rep 9, 5691 (2019). https://www.doi.org/10.1038/s41598-019-42177-y根据知识共享署名 4.0 国际公共许可协议。
昼夜节律
监测参与昼夜节律的基因的表达往往需要在许多小时内和受控的光照条件下进行成像。由于其独特的设计，NightShade是这种应用的理想工具：
- 具有灵活的光线质量和强度的日光模拟。
- 直观的软件带有强大的调度器，可以在几天内对所需的光照强度和质量进行编程，并在所需的时间点捕捉图像。
- 不透光的端口，可插入用于灌溉和其他目标的管道。
- 侧面的相机安装位置可以对整个植物进行成像，从叶片到根部。
- 带温度控制的防凝结托盘，在使用培养皿时可获得高质量的图像。
关于昼夜节律研究的体内成像的更多信息
应激监测
利用体内成像监测植物的压力可以在野生型、未修改的植物中进行，这要归功于两个重要的特性：
延迟荧光，也称为余辉，是预先照亮的完整植物所发出的微弱光线。它不仅作为叶绿素含量的指标，而且还作为植物的生理状态的指标，这种生理状态可以根据环境的影响而变化，如干旱、高盐度或感染。即时荧光的信号持续几纳秒，而延迟荧光可以在几秒钟或几分钟后被检测到。在上面的两张图片中，你可以看到经过良好灌溉的植物（左）和同一植物在干旱2天后（右）的延迟荧光的差异。
此外，为了应对压力，如伤口、盐分压力或病原体攻击，会产生一种超弱的生物光子发射。它的强度通常在小于1000光子/秒*厘米的范围内，与ROS的第二次爆发相关，但它是独立的。这种光发射的分子机制尚不清楚，但它提供了一种非破坏性的简便方法来研究与病原体和其他压力因素有关的过程。生物光子发射可以持续数小时，因此，一旦延迟的荧光消退，就可以进行生物光子成像。在下图中，你可以看到生物光子发射对镉浓度增加的反应。图片转载自Jócsák, I., Malgwi, I., Rabnecz, G., Szegő, A., Varga-Visi, É., Végvári, G., Pónya, Z., 2020。PLOS ONE 15, e0240470. doi:10.1371/journal.pone.0240470采用知识共享署名4.0国际公共许可证。
病原体监测
感兴趣的病原体可以通过基因工程来表达生物发光或荧光蛋白。这允许监测感染在时间、空间和对几个因素的反应方面的进展。
图片显示了这种应用的一个非常好的例子：在用生物发光的R. solanacearum菌株BL-Rs7进行根浸接种后，在抗性（BVRC 1）和易感（BVRC 25）品系的相互移植中，细菌感染的动态可以完全实时可视化。转载自Du, H.; Wen, C.; Zhang, X.; Xu, X.; Yang, J.; Chen, B.; Geng, S. 。Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 5887. doi.org/10.3390/ijms20235887根据知识共享署名 4.0 国际公共许可证）。
病原体监测
NightShade非常适用于这种应用，这要归功于它强大的调度软件和高灵敏度，即使在感染的早期阶段也能看到病原体。
其他应用
而NightShade还有许多其他可能的应用：
当然，对基因表达模式进行可视化。NightShade独特的侧面相机位置使其有可能对整个植物进行成像，从根部到叶子，在长时间的实验中不会出现地动仪引起的问题。
基因表达筛选也是一个受欢迎的应用：不同的样品架可用于多达9个培养皿，允许在短时间内筛选许多幼苗。上面的图片显示了一个突变体筛选的例子（转载自Thatcher, L.F., Foley, R., Casarotto, H.J. et al. Sci Rep 8, 13454 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-31837-0根据知识共享署名 4.0 国际公共许可证）。
可定制的多孔法兰开辟了一个可能性的世界：你需要灌溉暗室内的植物吗？没问题。你需要定制闪电的导光板吗？很容易。你需要触摸植物来研究触敏基因吗？为什么不呢！