Methodological approaches for using synchrotron X-ray fluorescence (SXRF) imaging as a tool in ionomics: Examples from Arabidopsis thaliana

Metallomics

Volumn 5, Issue 9, 2013, Pages 1133-1145

  Punshon, Tracy ^a   Ricachenevsky, Felipe Klein ^b   Hindt, Maria N ^a   Socha, Amanda L ^a   Zuber, Hélène ^c  

^a Dartmouth College   (United States)

^b FEDERAL UNIVERSITY OF RIO GRANDE DO SUL   (Brazil)

^c UNIVERSITÉ DE STRASBOURG   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARABIDOPSIS THALIANA; ELEMENTAL DISTRIBUTION; GENE FUNCTIONAL CHARACTERIZATION; METHODOLOGICAL APPROACH; PRIORI INFORMATION; SCREENING APPROACHES; SYNCHROTRON X-RAY FLUORESCENCES; SYNCHROTRON X-RAY MICROPROBES;

FLUORESCENCE MICROSCOPY; GENES; ION EXCHANGE; MOLECULAR BIOLOGY; X RAYS;

PLANTS (BOTANY);

ARSENIC; BORON; CADMIUM; CALCIUM; COBALT; COPPER; IRON; LITHIUM; MANGANESE; MOLYBDENUM; NICKEL; PHOSPHORUS; POTASSIUM; RUBIDIUM; SELENIUM; SODIUM; STRONTIUM; SULFUR; TRANSITION ELEMENT;

ARABIDOPSIS THALIANA; BIOAVAILABILITY; DATA BASE; DNA FLANKING REGION; ECOSYSTEM RESTORATION; FLUORESCENCE MICROSCOPY; FOOD SAFETY; GENE EXPRESSION; GENETIC ENGINEERING; METAL TOLERANCE; MOLECULAR CLONING; MOLECULAR GENETICS; NONHUMAN; PHENOTYPE; PLANT BREEDING; PLANT GROWTH; PRIORITY JOURNAL; REVIEW; SCREENING; SYNCHROTRON; SYNCHROTRON RADIATION; TRANSCRIPTOMICS; TRICHOME; X RAY FLUORESCENCE;

ARABIDOPSIS; ARABIDOPSIS PROTEINS; GENE EXPRESSION REGULATION, PLANT; GENOTYPE; METALS; PHENOTYPE; PLANT LEAVES; PLANTS; SPECTROMETRY, X-RAY EMISSION; SYNCHROTRONS;

EID: 84883018555     PISSN: 17565901     EISSN: 1756591X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3mt00120b     Document Type: Review

References (71)

1. D. E. Salt I. Baxter B. Lahner Annu. Rev. Plant Biol. 2008 59 709 733
2. J. Shi H. Wang K. Schellin B. Li M. Faller J. M. Stoop R. B. Meeley D. S. Ertl J. P. Ranch K. Glassman Nat. Biotechnol. 2007 25 930 937
3. K.-H. Jung J.-S. Jeon A. Gynheung J. Plant Biol. 2011 54 65 80
4. P. Gepts W. D. Beavis E. C. Brummer R. C. Shoemaker H. T. Stalker N. F. Weeden N. D. Young Plant Physiol. 2005 137 1228 1235
5. E. Donner T. Punshon M. Guerinot E. Lombi Anal. Bioanal. Chem. 2012 402 3287 3298
6. E. Lombi M. D. de Jonge E. Donner P. M. Kopittke D. L. Howard R. Kirkham C. G. Ryan D. Paterson PLoS One 2011 6 e20626
7. E. Lombi K. G. Scheckel I. Kempson Environ. Exp. Bot. 2011 72 3 17
8. T. Paunesku S. Vogt J. Maser B. Lai G. Woloschak J. Cell. Biochem. 2006 99 1489 1502
9. S. J. Conn P. Berninger M. R. Broadley M. Gilliham New Phytol. 2012 193 859 866
10. K. D. Hirschi, in Nutrient biofortification of food crops, ed., R. Cousins, D. Bier, B. Bowman, and, L. Dean, Annual Reviews of Nutrition, Annual Reviews, Inc., Palo Alto, CA, 2009, vol. 29, pp. 401-421
11. I. Murgia P. Arosio D. Tarantino C. Soave Trends Plant Sci. 2012 17 47 55
12. P. Nestel H. E. Bouis J. V. Meenakshi W. Pfeiffer J. Nutr. 2006 136 1064 1067
13. B. M. Waters R. P. Sankaran Plant Sci. 2011 180 562 574
14. P. J. White M. R. Broadley Trends Plant Sci. 2005 10 586 593
15. F.-J. Zhao S. P. McGrath Curr. Opin. Plant Biol. 2009 12 373 380
16. M. R. Broadley P. J. White R. J. Bryson M. C. Meacham H. C. Bowen S. E. Johnson M. J. Hawkesford S. P. McGrath F. J. Zhao N. Breward M. Harriman M. Tucker Proc. Nutr. Soc. 2006 65 169 181
17. UNSCN, Sixth report on the world nutrition situation, UNSCo Nutrition, ed., Geneva, 2010
18. D. Grotto E. Zied Nutr. Clin. Pract. 2010 25 603 612
19. A. A. Meharg M. Rahman Environ. Sci. Technol. 2003 37 229 234
20. P. N. Williams A. H. Price A. Raab M. A. Hossain J. Feldmann A. A. Meharg Environ. Sci. Technol. 2005 39 5531 5540
21. N. Mitani Y. Chiba N. Yamaji J. F. Ma Plant Cell 2009 21 2133 2142
22. Y. O. Korshunova D. Eide W. G. Clark M. L. Guerinot H. B. Pakrasi Plant Mol. Biol. 1999 40 37 44
23. Y. G. Zhu E. Smolders J. Exp. Bot. 2000 51 1635 1645
24. M. Mackova, D. N. Dowling and T. Macek, Phytoremediation and Rhizoremediation, Springer, New York, 2006
25. A. J. M. Baker New Phytol. 1987 106 suppl 93 111
26. M. Hanikenne C. Nouet Curr. Opin. Plant Biol. 2011 14 252 259
27. U. Krämer Plant Biol. 2010 61 517 534
28. E. Delhaize T. Kataoka D. M. Hebb R. G. White P. R. Ryan Plant Cell 2003 15 1131 1142
29. V. Lanquar F. Lelievre S. Bolte C. Hames C. Alcon D. Neumann G. Vansuyt C. Curie A. Schröder U. Kramer H. Barbier-Brygoo S. Thomine EMBO J. 2005 24 4041 4051
30. V. Lanquar M. Schnell Ramos F. Lelievre H. Barbier-Brygoo A. Krieger-Liszkay U. Kramer S. Thomine Plant Physiol. 2010 152 1986 1999
31. K. D. Hirschi V. D. Korenkov N. L. Wiganowski G. J. Wagner Plant Physiol. 2000 124 125 133
32. V. Sheoran A. S. Sheoran P. Poonia Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 2010 41 168 214
33. C. S. Seth T. Remans E. Keunen M. Jozefczak H. Gielen K. Opdenakker N. Weyens J. Vangronsveld A. Cuypers Plant, Cell Environ. 2012 35 334 346
34. S. A. Sinclair S. M. Sherson R. Jarvis J. Camakaris C. S. Cobbett New Phytol. 2007 174 39 45
35. E. W. Miller L. Zeng D. W. Domaille C. J. Chang Nat. Protocols 2006 1 824 827
36. S. C. Dodani S. C. Leary P. A. Cobine D. R. Winge C. J. Change J. Am. Chem. Soc. 2011 133 8606 8616
37. G. Sarret Plant Physiol. 2006 141 1021 1034
38. M. Kawachi Y. Kobae T. Mimura M. Maeshima J. Biol. Chem. 2008 283 8374 8383
39. A. Lanzirotti, R. Tappero and D. G. Schulze, Practical application of synchrotron-based hard X-ray microprobes in soil sciences, in Developments in Soil Science, Elsevier B.V., 2010, vol. 34, pp. 27-72
40. I. Baxter M. Ouzzani S. Orcun B. Kennedy S. S. Jandhyala D. E. Salt Plant Physiol. 2007 143 600 611
41. S. A. Kim T. Punshon A. Lanzirotti L. Liangtao J. M. Alonso J. R. Ecker J. Kaplan M. L. Guerinot Science 2006 314 1295 1298
42. H. Roschzttardtz G. Conéjéro C. Curie S. Mari Plant Signaling Behav. 2010 5 56 57
43. D. Hussain M. J. Haydon Y. Wang E. Wong S. M. Sherson J. Young J. Camakaris J. F. Harper C. S. Cobbett Plant Cell 2004 16 1327 1339
44. M. Hanikenne I. N. Talke M. J. Haydon C. Lanz A. Nolte P. Motte J. Kroymann D. Weigel U. Kramer Nature 2008 453 391 395
45. A. T. Johnson B. Kyriacou D. L. Callahan L. Carruthers J. Stangoulis PLoS One 2011 6 e24476
46. T. Hruz O. Laule G. Szabo F. Wessendorp S. Bleuler L. Oertle P. Widmayer W. Gruissem P. Zimmermann Adv. Bioinf. 2008 2008 420747
47. R. Edgar M. Domrachev A. E. Lash Nucleic Acids Res. 2002 30 207 210
48. P. M. Waterhouse C. A. Helliwell Nat. Rev. Genet. 2003 4 29 38
49. R. Schwab S. Ossowski M. Riester N. Warthmann D. Weigel Plant Cell 2006 18 1121 1133
50. T. Punshon K. D. Hirschi A. Lanzirotti B. Lai M. L. Guerinot Plant Physiol. 2012 158 352 362
51. E. F. Pettersen T. D. Goddard C. C. Huang G. S. Couch D. M. Greenblatt E. C. Meng T. E. Ferrin J. Comput. Chem. 2004 25 1605 1612
52. S. Vogt J. Maser C. Jacobsen J. Phys. IV 2003 104 617 622
53. N. Fukuda A. Hokura N. Kitajima Y. Terada H. Saito T. Abe I. Nakai J. Anal. At. Spectrom. 2008 23 1068 1075
54. S. M. Webb, The MicroAnalysis Toolkit: X-ray fluorescence Image Processing Software, in The 10th International Conference on X-ray microscopy, AIP Conference Proceedings, Chicago, IL, USA, 2011, vol. 1365, pp. 196-199
55. J. W. Criss, in NRLXRF, A FORTRAN program for X-ray fluorescence analysis, Naval Research Laboratory, Washington, D.C., 1977
56. C. G. Ryan B. E. Etschman S. Vogt J. Masser C. L. Harland D. Legnini Microsc. Microanal. 2005 11 428 429
57. V. A. Solé E. Papillon M. Cotte P. Walter J. Susini Spectrochim. Acta, Part B 2007 62 63 68
58. D. Y. Chao A. Silva I. Baxter Y. S. Huang M. Nordborg J. Danku B. Lahner E. Yakubova D. E. Salt PLoS Genet. 2012 8
59. J. Morrissey I. R. Baxter J. Lee L. Li B. Lahner N. Grotz J. Kaplan D. E. Salt M. L. Guerinot Plant Cell 2009 21 3326 3338
60. I. Baxter B. Muthukumar H. C. Park P. Buchner B. Lahner J. Danku K. Zhao J. Lee M. J. Hawkesford M. L. Guerinot D. E. Salt PLoS Genet. 2008 4
61. M. D. Marks L. Betancur E. Gilding F. Chen S. Bauer J. P. Wenger R. A. Dixon C. H. Haigler Plant J. 2008 56 483 492
62. F. J. Ager M. D. Ynsa J. R. Dominguez-Solis M. C. Lopez-Martin C. Gotor L. C. Romero Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 2003 210 401 406
63. G. Sarret G. Willems M.-P. Isaure M. A. Marcus S. C. Fakra H. Frerot S. Pairis N. Geoffroy A. Manceau P. Saumitou-Laprade New Phytol. 2009 184 581 595
64. M. D. Marks J. P. Wenger E. Gilding R. Jilk R. A. Dixon Mol. Plant 2009 2 803 822
65. A. C. Srivastava K. Palanichelvam J. Ma J. Steele E. B. Blancaflor Y. Tang BioEnergy Res. 2010 3 278 294
66. S. J. Conn M. Giliham A. Athman A. W. Schreiber U. Baumann I. Moller N.-H. Cheng M. A. Stancombe K. D. Hirschi A. A. R. Webb R. Burton B. N. Kaiser S. D. Tyerman R. A. Leigh Plant Cell 2011 23 240 257
67. S. J. Conn V. Conn S. D. Tyerman B. N. Kaiser R. A. Leigh M. Gilliham New Phytol. 2011 190 583 594
68. J. Lempe S. Balasubramanian S. Sureshkumar A. Singh M. Schmid D. Weigel PLoS Genet. 2005 1 109 118
69. X. C. Gan O. Stegle J. Behr J. G. Steffen P. Drewe K. L. Hildebrand R. Lyngsoe S. J. Schultheiss E. J. Osborne V. T. Sreedharan A. Kahles R. Bohnert G. Jean P. Derwent P. Kersey E. J. Belfield N. P. Harberd E. Kemen C. Toomajian P. X. Kover R. M. Clark G. Ratsch R. Mott Nature 2011 477 419 423
70. D. G. Schulze T. Mccaybuis S. R. Sutton D. M. Huber Phytopathology 1995 85 990 994
71. D. R. Ellis L. Gumaelius E. Indriolo I. J. Pickering J. A. Banks D. E. Salt Plant Physiol. 2006 141 1544 1554