葉のキューティクルの欠陥の迅速な視覚化のための新しい方法は、シロイヌナズナの表面欠陥の5つの内因性パターンを明らかにしています

高等植物の表皮は、各植物の外面を覆うキューティクル層を生成します。キューティクルは植物の発達において重要な役割を果たし、欠陥のあるキューティクルを持つ一部の変異体は、臓器の融合などの形態学的異常を示します。キューティクルが形成される方法とその形態形成への貢献はあまり理解されていません。透過型電子顕微鏡（TEM）によるキューティクルの従来の検出には、固定、オスミウムの染色、超薄切片の調製を含む面倒な手順が必要です。また、検査できる標本のサイズが限られているため、膨張した葉の表面全体を調査することも困難です。したがって、TEMは、キューティクルの欠陥を持つ変異体の大規模なスクリーニングには適していません。ここでは、葉全体のクチクラ欠損の検出のために、トルイジン青（TB）テストを指定した迅速で安価な方法について説明します。異常な葉の形状1（ALE1）、フィドルヘッド（FDH）、および5つのエセリフェラム（CER）変異体を含むシロイヌナズナの変異体を使用したTBテストの妥当性を実証しました。結核検査を使用した変異体の遺伝的スクリーニングにより、7つの遺伝子座を特定することができました。突然変異体の葉のキューティクル欠損領域は、表面欠陥の5つの固有のパターンを明らかにしました（クラスIからV）。

The epidermis of higher plants generates the cuticle layer that covers the outer surface of each plant. The cuticle plays a crucial role in plant development, and some mutants with defective cuticle exhibit morphological abnormalities, such as the fusion of organs. The way in which the cuticle forms and its contribution to morphogenesis are poorly understood. Conventional detection of the cuticle by transmission electron microscopy (TEM) requires laborious procedures, which include fixation, staining with osmium, and preparation of ultra-thin sections. It is also difficult to survey entire surfaces of expanded leaves because of the limited size of specimens that can be examined. Thus, TEM is unsuitable for large-scale screening for mutants with defective cuticle. We describe here a rapid and inexpensive method, designated the toluidine-blue (TB) test, for detection of cuticular defects in whole leaves. We demonstrated the validity of the TB test using mutants of Arabidopsis thaliana, including abnormal leaf shape1 (ale1), fiddlehead (fdh), and five eceriferum (cer) mutants, in which the structure and/or function of the cuticle is abnormal. Genetic screening for mutants using the TB test allowed us to identify seven loci. The cuticle-defective regions of leaves of the mutants revealed five intrinsic patterns of surface defects (classes I through V), suggesting that formation of functional cuticle on leaves involves various spatially regulated factors.