Eine Flexible Low-Cost-Hydrokultur-System für die Bewertung der Pflanze Antworten auf kleine Moleküle unter sterilen Bedingungen

Zusammenfassung

Eine einfache, vielseitige und preisgünstige in-vitro- Hydrokultur-System wurde erfolgreich optimiert und ermöglichen umfangreiche Experimente unter sterilen Bedingungen. Dieses System erleichtert die Anwendung von Chemikalien in einer Lösung und deren effiziente Absorption von Wurzeln für molekularen, biochemischen und physiologischen Studien.

Zusammenfassung

Eine Vielzahl von Studien in Pflanzenbiologie werden mit hydroponischen Kulturen durchgeführt. In dieser Arbeit wird ein in-vitro- Hydroponische Wachstum System für die Bewertung der Pflanze Reaktionen auf Chemikalien und anderen Stoffen von Interesse vorgestellt. Dieses System ist höchst effizient in homogenen und gesunde Setzlinge der C₃ und C₄ Modell Spezies Arabidopsis Thaliana und Setaria Viridis, bzw. zu erhalten. Der sterile Anbau vermeidet Algen und Mikroorganismen Kontamination, die limitierende Faktoren für Anlage normales Wachstum und Entwicklung in Hydrokultur bekannt sind. Darüber hinaus ist dieses System skalierbar, ermöglicht die Ernte von Pflanzenmaterial in großem Maßstab mit kleinere mechanische Schäden als auch die Ernte der einzelnen Teile einer Pflanze, falls gewünscht. Ein detailliertes Protokoll zeigt, dass dieses System verfügt über eine einfache und kostengünstige Montage, da sie Pipette Racks als wichtigste Plattform verwendet für den Anbau von Pflanzen, steht zur Verfügung. Die Durchführbarkeit dieses Systems war mit Arabidopsis Sämlinge zur Beurteilung der Wirkung des Medikaments AZD-8055, eine chemische das Ziel von Rapamycin (TOR)-Kinase-Inhibitor validiert. TOR-Hemmung wurde effizient so früh wie 30 min nach einer AZD-8055-Behandlung in Wurzeln und Triebe erkannt. Darüber hinaus angezeigt AZD-8055-behandelten Pflanzen den erwarteten Stärke-Überschuss-Phänotyp. Wir diese Hydrokultur-System als eine ideale Methode für Pflanzenforscher mit dem Ziel, die Wirkung der Pflanze Induktoren oder Inhibitoren, sowie zu überwachen, bewerten metabolischen Flüsse mit Isotopen-Kennzeichnung Verbindungen, die in der Regel erfordert die Verwendung von teuren vorgeschlagen Reagenzien.

Einleitung

Die Vorteile der Verwendung von Hydrokultur Pflanzen haben in der Produktion von großen und einheitliche Pflanzen ermöglichen reproduzierbare Experimente^1,2,3weithin anerkannt. In diesem System kann die Zusammensetzung der Nährlösung ordnungsgemäß kontrolliert und recycelt alle Stufen von Wachstum und Entwicklung. Darüber hinaus sind Wurzeln nicht abiotischen Belastungen ausgesetzt, wie im Boden gewachsen Pflanzen, wie Nährstoff Hunger und Wasser-Mangel⁴auftreten können. Als Pflanzen hydroponisch vorliegende morphologische und physiologische Eigenschaf....

Protokoll

1. Vorbereitung von flüssigen und festen Nährmedien

1. Bereiten Sie ein flüssiges Medium mit Hälfte-Stärke Murashige und Skoog (MS) Medium mit Vitaminen [0,0125 mg/L von cobalt(II) chlorid Pentahydrat, 0,0125 mg/L Sulfat-Pentahydrat Kupfer(II), 18,35 mg/L Eisen Natrium Ethylenediaminetetraacetate, 3,10 mg/L Borsäure, Kaliumjodid, 8,45 mg/L Mangan 0,415 mg/L Sulfat Monohydrat, 0,125 mg/L Natrium Molybdat Dihydrat, 4,30 mg/L von Zinksulfat-Heptahydrat, 166,01 mg/L Kalzium-Chlorid, 85 mg/L Kalium Dihydrogen Phosphat, 950 mg/L Kaliumnitrat, 90,27 mg/L Magnesium-Sulfat, 825 mg/L von Ammoniumnitrat, 1 mg/L von Glycin, 50 mg/L von Myo-Inositol, 0,25 mg/L von Nikotinsä....

Ergebnisse

TOR-Kinase ist ein wichtiger Regulator, der Nährstoff- und Förderung der Zellproliferation und Wachstum in allen Eukaryoten Signalisierung integriert. Bemühungen, TOR-Funktionen in Pflanzen aufzuklären beinhalten die Generation der Arabidopsis transgenen Linien mit TOR bedingte Unterdrückung durch RNA-Interferenz oder künstliche MicroRNA^28,30,31, Angesichts den Embryo tödliche Phänotyp T.......

Diskussion

Diese optimierte Hydrokultur Struktur ermöglicht die erfolgreiche in-vitro- Kultur von Pflanzen. Die Samen keimen gut auf festem Medium an der Pipette Spitze flache Oberfläche, ein erheblicher Gewinn im Vergleich zu Systemen, wo die Samen mit der Nährlösung getränkt sind. Ein großer Vorteil dieses Systems ist, dass während der Sämling-Entwicklung, Wurzeln direkt in Kontakt mit dem flüssigen Medium ohne die Notwendigkeit der Übertragung. Darüber hinaus kann chemischer Behandlung leicht in das flüssige Medium im r.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Ethanol	Merck	100983
Natriumhypochloritlösung	Sigma-Aldrich	425044
Polysorbat 20	Sigma-Aldrich	P2287
Murashige und Skoog (MS) Medium einschließlich Vitamine	Duchefa Biochemie	M0222
2-(N-morpholino)ethansulfonsäure (MES)-Monohydrat	Duchefa Biochemie	M1503
Agar	Sigma-Aldrich	A7921
Kaliumhydroxid	Sigma-Aldrich	484016
Laminar-Flow-Haube	Telstar	BH-100
Heizplatte	AREC	F20510011
Wachstumskammer	Weiss Technik	HGC 1514
Glas Petrischale (150 mm x 25 mm)	Uniglas	189.006
200 & My; L Pipettenspitzen-Racks	Kasvi	K8-200-5 *
300 μ L Mehrkanalpipette	Eppendorf	3122000060
300 μ L Pipettenspitzen	Eppendorf	30073088
200 μ L Pipette	Eppendorf	3120000054
200 μ L Pipettenspitzen	Eppendorf	30000870
Schere	Tramontina	25912/108
Pinzette	ABC Instrumentos	702915
Skalpellklinge	Sigma-Aldrich	S2771
Transparentes Klebeband (45mm x 50m)	Scotch 3M	5803
Einwegboxen aus Kunststoff, Außenmaße: 353 mm (L)x 178 mm (B) x 121mm ( H)	Maxipac	32771