الجانبي جذر النظام محرض في نبات الأرابيدوبسيس والذرة

الهدف العام للنظام المحفز للجذر الجانبي هو الحث بشكل متزامن على بدء الجذور الجانبية في النباتات باستخدام العلاجات الهرمونية. جذور النباتات مخفية ومن المعروف أنها صعبة للغاية في الدراسة. لقد قمنا بتطوير نظام في المختبر يسمح بدراسة عملية بدء الجذر الجانبي على المستوى الخلوي والنسيجي والجزيئي.

بشكل عام ، قد يكافح العلماء الجدد في هذه الطريقة لأن النباتات لم تنمو على اتصال صحيح بالوسط ، مما يمنع الحث المتجانس للجذور الجانبية. يساعد العرض المرئي لهذه الطريقة في إظهار الخطوات الحاسمة التي يجب أخذها في الاعتبار لضمان تحريض متجانس. على الرغم من أن هذا النظام تم تطويره في الأصل في نبات صغير نبات نبات الأرابيدوبسيس ، إلا أنه يمكن تطبيقه أيضا على أنظمة أخرى مثل الذرة أو الأرز أو الشعير.

للبدء ، ضع شبكة نايلون 20 ميكرون على وسط النمو المكملة ب NPA باستخدام زوج من الملقط المعقم. ادفع الشبكة برفق على وسط النمو باستخدام دريجالسكي للتأكد من أنها على اتصال جيد بالوسيط. بعد ذلك ، اضغط على عود أسنان معقم في الأجار لإنشاء سطح لزج على عود الأسنان.

استخدم عود الأسنان لتوزيع مجموعة من البذور المعقمة بالغاز بالتساوي على الأطباق المعدة. أغلق الألواح بشريط لاصق مسامي وقم بتخزينها عند أربع درجات مئوية في الظلام لمدة يومين على الأقل وأسبوع واحد كحد أقصى. هذا ضروري للتقسيم الطبقي ويضمن إنباتا متزامنا وفعالا.

في اليوم الثالث ، انقل الصفائح إلى غرفة النمو لمدة يومين من الإنبات متبوعا بثلاثة أيام من النمو بزاوية 80 إلى 90 درجة. في اليوم الثامن ، حدد الجذور التي نمت تماما على اتصال بالشبكة ، وعلى العكس من ذلك ، الجذور التي لا تتلامس مع الشبكة. قم بإزالة جميع الشتلات التي لا تتلامس مع الشبكة.

انقل الشبكات المحتوية على الشتلات إلى أطباق مكملة ب 10 ميكرومولار NAA. بمجرد وضعها على اللوحة ، قم بمسح الشبكة على السطح المتوسط إذا لزم الأمر للتأكد من أنها على اتصال جيد بوسط النمو. لضمان تحريض متجانس في جميع الشتلات ، من المهم التخلص من الشتلات التي لم تنمو على اتصال بالشبكة على وسط مكمل NPA وإزالة الشبكة بشكل صحيح إذا لزم الأمر على وسط مكمل NAA.

أغلق الألواح الجديدة بشريط قابل للتنفس وضعها في غرفة النمو في وضع رأسي للفترة الزمنية المطلوبة بعد الحث. عندما تكون جاهزا لجمع العينات ، استخدم مشرطا لقطع أجزاء الجذر دفعة واحدة مباشرة على الشبكة وأخذ عينات منها عن طريق كشط سطح الشبكة برفق. سنعرض الآن بعض خطوات النظام المحفز للجذر الجانبي في الذرة.

ابدأ بتعقيم حبات الذرة عن طريق وضع العدد اللازم من الحبوب أولا في دورق زجاجي معقم. ثم أضف 100 مل من هيبوكلوريت الصوديوم بنسبة 6٪ في الماء إلى الدورق وأضف شريط تحريك مغناطيسي. ضع الدورق على محرك مغناطيسي وحركه بسرعة منخفضة لمدة خمس دقائق في درجة حرارة الغرفة.

قم بإزالة محلول التبييض برفق. استبدله ب 100 مل من الماء المعقم العذب واشطف الحبوب لمدة خمس دقائق. كرر هذه الخطوة خمس مرات.

ارتد زوجا من القفازات وقم بتمزيق امتدتدين من المناشف الورقية اليدوية ، وضعها فوق بعضها البعض على سطح نظيف. ثم قم بطي الأوراق مرتين على الطول. استخدم ملاقط لتوزيع 10 حبات على بعد سنتيمترين تقريبا من الأعلى ، على طول الورقة بالكامل مع الحفاظ على مسافة فاصلة تبلغ ثمانية سنتيمترات بين كل نواة وثمانية سنتيمترات حرة في كلا الطرفين.

تأكد من أن جذر النواة متجها لأسفل ونحو الورقة. قم بلف الورق برفق على الطول مع الحفاظ على البذور في مكانها. يمكن أن يؤدي رش الورق بالماء المعقم إلى تسهيل هذه الخطوة إذا لزم الأمر.

ضع اللفائف في أنابيب زجاجية معقمة واجمع أنابيب إضافية في الرف. صب 125 مل من محلول NPA 50 ميكرومولار فوق لفة الورق في الأنبوب. سوف تمتص لفة الورق المحلول وتصبح غارقة تماما.

ضع نظام لفة الورق في خزانة نمو لمدة ثلاثة أيام. تأكد من بقاء لفات الورق مبللة أثناء الحضانة عن طريق إضافة محلول NPA إضافي حسب الحاجة. لضمان الحث المتجانس لبدء الجذر الجانبي ، من المهم التحقق من أن لفات الورق تظل رطبة في محلول NPA ، ولكن الجذور ليست مغمورة في السائل نفسه.

بعد ثلاثة أيام على NPA ، تحتوي شتلة الذرة على نبتة صغيرة وجذر يبلغ طوله حوالي سنتيمترين إلى ثلاثة سنتيمترات. في اليوم الرابع ، اعصر معظم محلول NPA المتبقي برفق من لفات الورق وضع اللفائف في ماء معقم حتى تصبح مشبعة. بعد حوالي خمس دقائق ، اعصر معظم الماء برفق من لفات الورق.

كرر خطوة الغسيل ثلاث مرات. بعد الشطف النهائي ، اعصر معظم الماء وضعه مرة أخرى في الأنبوب. صب محلول 50 ميكرومولار من NAA فوق لفات الورق في الأنابيب حتى تنقع تماما.

بعد ذلك ، ضع نظام لفة الورق في خزانة النمو للمدة المطلوبة بعد الحث. بالمقارنة مع خط علامة استجابة الثيران pDR5-GUS الشتلات التي لم تنمو على NAA أو نمت لمدة ساعة واحدة على NAA ، فإن الشتلات المزروعة لمدة ساعتين على NAA تظهر استجابة الثيران وهي واحدة من أولى الأحداث التي تؤدي إلى بدء الجذر الجانبي. تبدأ هذه الانقسامات في التحرك من الحافة بدءا من حوالي ساعتين ، وتزداد مع التعرض الطويل ل NAA.

باستخدام خط علامة دورة الخلية pCYCB1 ؛ 1-Gus ، يمكن رؤية الانقسامات الخلوية الأولى التي تؤدي إلى تكوين الجذر الجانبي بدءا من حوالي ست ساعات بعد بدء علاج NAA. يمكن استخدام المصفوفات الدقيقة و rt-PCR الكمي لتقييم التعبير عن الجينات المختلفة في جميع أنحاء المناطق المختلفة من نبات الأرابيدوبسيس وجذور الذرة أثناء تحريض الجذر الجانبي. في كل من نبات الأرابيدبوسيس والذرة ، عندما تنمو النباتات لفترة أطول ، فإن الانقسامات المستحثة ستؤدي إلى تطور ونمو الجذور الجانبية.

كدليل على مفهوم النظام على الذرة ، إليك الشتلات المزروعة في ظل ظروف مختلفة للمقارنة. الشتلات المزروعة لمدة 10 أيام على الماء لها جذور جانبية لم تبدأ بشكل متزامن ومتباعدة على نطاق واسع على طول المحور. لا تحتوي الشتلات المزروعة لمدة 10 أيام على NPA على جذور جانبية على الإطلاق.

الشتلات المزروعة لمدة ثلاثة أيام على NPA ، متبوعة بعلاج NAA ، تحريضا هائلا ومتزامنا للجذور الجانبية. في هذا الفيديو ، أوضحنا لك كيفية إعداد نظام محفز للجذر الجانبي تبين أنه ضروري جدا في اكتشاف رؤى أساسية جديدة في عملية تفرع الجذر. لقد أوضحنا لك كيف يعمل مع نبات الأرابيدوبسيس والذرة ، ولكن يمكن تكييفه بسهولة مع الأنواع النباتية الأخرى التي تختارها.

حظ سعيد.