Method Article

سي سيبك14 تحليل وظيفة الجينات لإلقاء الضوء على نظام الجذر المعدل وراثيا الفعال

DOI:

10.3791/62304

⸱

September 23rd, 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1College of Forestry, Beijing Forestry University, 2Beijing Advanced Innovation Center for Tree Breeding by Molecular Design, Beijing Forestry University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نقدم هنا نظام تحويل فعال ومستقر للتحليل الوظيفي لجين CcCIPK14 كمثال ، مما يوفر أساسا تقنيا لدراسة عملية التمثيل الغذائي للنباتات غير النموذجية.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد نظام التحويل الفعال والمستقر أمرا أساسيا لدراسة وظائف الجينات والتربية الجزيئية للنباتات. هنا ، نصف استخدام نظام التحويل بوساطة Agrobacterium rhizogenes على حبة الحمام. يصاب الجذع ب A. rhizogenes الذي يحمل ناقلا ثنائيا ، مما تسبب في الكالس بعد 7 أيام والجذور العرضية بعد 14 يوما. تم تحديد الجذر المشعر المعدل وراثيا المتولد عن طريق التحليل المورفولوجي وجين مراسل GFP. لتوضيح نطاق تطبيق هذا النظام بشكل أكبر ، تم تحويل CcCIPK14 (كينازات البروتين المتفاعلة مع البروتين الشبيه بالكالسينيورين B) إلى بازلاء الحمام باستخدام طريقة التحويل هذه. تمت معالجة النباتات المعدلة وراثيا بحمض الياسمونيك (JA) وحمض الأبسيسيك (ABA) ، على التوالي ، لغرض اختبار ما إذا كان CcCIPK14 يستجيب لتلك الهرمونات. أظهرت النتائج أن (1) الهرمونات الخارجية يمكن أن تنظم بشكل كبير مستوى التعبيرعن CcCIPK14 ، خاصة في نباتات CcCIPK14 المفرطة في التعبير (OE). (2) كان محتوى Genistein في خطوط CcCIPK14-OE أعلى بكثير من عنصر التحكم ؛ (3) تم تنظيم مستوى التعبير لجينين سينسيز الفلافونويد الرئيسي ، CcHIDH1 و CcHIDH2 ، في خطوط CcCIPK14-OE ؛ و (4) يمكن استخدام النظام المعدل وراثيا للجذور المشعرة لدراسة الجينات الوظيفية الأيضية في النباتات غير النموذجية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التحول هو أداة أساسية لتقييم التعبير عن الجينات الخارجية1،2. العديد من الجوانب البيولوجية لنباتات الموارد مشتركة بين جميع النباتات. لذلك ، يمكن إجراء دراسات وظيفية لجينات معينة في نباتات نموذجية (مثل نبات الأرابيدوبسيس)3. ومع ذلك ، فإن العديد من الجينات في النباتات فريدة من نوعها في وظيفتها وأنماط تعبيرها ، وتتطلب دراسات في أنواعها الخاصة أو الأنواع ذات الصلة الوثيقة ، خاصة بالنسبة لنباتات الموارد3،4. يمكن للخلايا النباتية أن تستشعر الإشارات المختلفة التي تمكن النباتات من إظهار تغييرات ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ملاحظة: البازلاء الحمام هي محصول بقوليات ثنائي الصبغيات ينتمي إلى عائلة البقوليات. بذور البازلاء المستخدمة في هذه التجربة مأخوذة من جامعة شمال شرق الغابات في الصين وترميز 87119. يتم توضيح الخطوات الأساسية لهذا البروتوكول في الشكل 1 أ. تم إجراء حضانة الشتلات في بيئة عالية الرطوبة عند 25 درجة مئوية تحت أضواء الفلورسنت عند 50 ميكرولتر فوتون لكل م -2ثانية -1 في فترة ضوئية مدتها 16 ساعة. A. تم الحفاظ على سلالات الجذور K599 (NCPPB2659) في المختبر. تم تخزينها في وسط مانيتول الخميرة (YEP) مع 15٪ جلسرين عند -80 درجة مئوية. استند البروتوكول الموصوف في هذا العمل إلى البروتوكو....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A. rhizogenes - تحويل الجذر المشعر بوساطة على البازلاء
وصفت هذه الدراسة البروتوكولات خطوة بخطوة للتحول الجيني للجذور المشعرة بوساطة A. rhizogenes ، والتي لها أهمية في مجال جزيئات النبات. استغرق الأمر حوالي 5 أسابيع للحصول على جذور مشعرة من جذور البازلاء المصابة ب A. rhizogenes. أظهر الشكل 1 أ نظرة عامة على عملية التحول بأكملها ، من حقن A. rhizogenes للحصول على نباتات مركبة ذات جذور مشعرة. لوحظ تكاثر الأ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد التوصيف السريع لوظيفة الجينات هو الهدف المشترك في دراسة معظم الأنواع ، وهو مهم بشكل خاص لتطوير نباتات الموارد. تم استخدام التحول بوساطة A. rhizogenes على نطاق واسع في ثقافة الجذر المشعر. تلعب ثقافة الجذر المشعر (HRC) ، كمصدر فريد لإنتاج المستقلب ، دورا محوريا في هندسة التمثيل الغذائي18،28. يقتصر تطبيق هذه التقنية بشكل أساسي على وظيفة الجينات في الجسم الحي21. هنا ، نقدم طريقة أساسية لد.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة معروفة أو علاقات شخصية يمكن أن يبدو أنها تؤثر على العمل المبلغ عنه في هذه الورقة.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعرب المؤلفون عن امتنانه للدعم المالي المقدم من المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31800509 ، 31922058) ، وصندوق المواهب الشابة المتميزة في جامعة بكين للغابات" (2019JQ03009) ، وصناديق البحوث الأساسية للجامعات المركزية (2021ZY16) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية لبلدية بكين (6212023) ، والبرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (2018YFD1000602 ، 2019YFD1000605-1) ومركز بكين للابتكار المتقدم لتربية الأشجار عن طريق التصميم الجزيئي. أود أن أشكر Zhengyang Hou على توجيهه في كتابة المقال وللبروفيسور منغ دونغ على توجيهه بشأن فكرة المقالة.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
0.1 مل qPCR أنبوب 8 شرائط (مع أغطية بصرية)KIRGEN ، شنغهاي ، الصينKJ2541
ABASolarbio Life Science ، بكين ، الصينA8060
مسحوق AgarSolarbio Life Science ، بكين ، الصينA8190
جهاز طرد مركزيOsterode am Harz ، ألمانياd37520
CFX Connect TW Optics ModuleBio-rad ، الولايات المتحدة1855200
حاضنة درجة حرارة ثابتةشنغهاي Boxun Industry & شركة التجارة المحدودة ، شنغهاي ، الصينBPX-82
طبق بتري قابل للانكسابCorning ، شركة العلوم
/ الذئب للعلوم الحيوية ، الصينH2H3-100C
Eastep Total RNA Extraction Kit50Promega ، بكين ، الصينLS1030
التوازن الإلكترونيتيانجين ، الصينTD50020
تصفية papeهانغتشو وهوا فلتر الورق المحدودة ، الصين
FiveEasy PlusMettler توليدو ، شنغهاي ، الصين30254105
Flowerpot 9 * 9China
JASolarbio Life Science ، بكين ، الصينJ8070
KanSolarbio Life Science ، بكين ، الصينK8020
MagicSYBR MixCWBIO ، بكين ، الصينCW3008M
Mini MicrocentrifugeScilogex ، بكين ، الصينS1010E
NaClSolarbio Life Science ، بكين ، الصينS8210
NanPhotometer N50 TouchIMPLEN GMBH ، ألمانياT51082
Purelab untra
RifampicinSolarbio Life Science ، بكين ، الصينR8010
صندوق الشتلات 30 * 200الصين
الحرارية   ؛ Cycler  PCRBio-rad ، مذبذبT100
الأمريكي بكين دونجليان هارنسترومنت تصنيع المحدودة ، الصينDLHE-Q200
تومي أوتوكلافتومي ، اليابانSX-500
TryptoneSolarbio Life Science ، بكين ، الصينLP0042
UEIris II RT-PCR SYSTEM لتخليق (كدنا) الأول (مع dsDNase) الولاياتالمتحدة إيفربرايت إنك ، جيانغسو ، الصينR2028
مسحوق مستخلص الخميرةSolarbio Life Science ، بكين ، الصينLP0021
الحيوية للحمام الجاف الأمريكي ثرموستاتي

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Poland, J. A., Rife, T. W. Genotyping-by-sequencing for plant breeding and genetics. The Plant Genome. 5 (3), (2012).
  2. Barabaschi, D., et al. Next generation breeding. Plant Science. 242, 3-13 (2016).
  3. Petri, C., Webb, K., Hily, J. -M., Dardick, C., Scorza, R.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

CcCIPK14 GeneHairy Root TransformationAgrobacterium RhizogenesPigeon PeaTransgenic Hairy RootGene Function AnalysisJasmonic Acid TreatmentAbscisic Acid ResponseFlavonoid Synthase GenesGenistein Content
Video Coming Soon

Related Articles