Interacción planta-microorganismo: Respuesta transcripcional de Bacillus Mycoides a exudados de raíces de papa

Resumen

El objetivo del protocolo presentado aquí es estudiar la respuesta de transcriptómicos de endosphere aislado de Bacillus mycoides a exudados de raíces de papa. Este método facilita la identificación de genes bacterianos importantes implicados en interacciones planta-microorganismo y es en principio aplicable a las plantas, con ajustes menores y otros endófitos.

Resumen

Bacterias beneficiosas planta juegan un papel importante en promover el crecimiento y prevención de enfermedades en plantas. La aplicación de planta rizobacterias promotoras del crecimiento (PGPR) como agentes biofertilizantes o control biológico se ha convertido en una alternativa eficaz al uso de fertilizantes convencionales y puede aumentar la productividad de los cultivos a bajo costo. Interacciones planta-microorganismo dependen de señales secretadas por la planta anfitrión y una reacción de aquí en adelante por sus bacterias asociadas. Sin embargo, los mecanismos moleculares de bacterias beneficiosas como responden a sus asociados de origen vegetal las señales no se entienden completamente. Valoración de la respuesta de transcriptómicos de bacterias en los exudados de la raíz es un poderoso enfoque para determinar la expresión génica bacteriana y Reglamento condiciones rizosféricos. Tal conocimiento es necesario entender los mecanismos subyacentes involucrados en interacciones planta-microorganismo. Este papel describe un protocolo detallado para estudiar la respuesta de transcriptómicos de B. mycoides EC18, una cepa aislada de la endosphere de la patata, a exudados de raíces de papa. Con la ayuda de la reciente tecnología de secuenciación de alto rendimiento, este protocolo puede realizarse en varias semanas y produce enormes conjuntos de datos. En primer lugar, recogemos los exudados de la raíz en condiciones estériles, después de lo cual se agregan a las culturas B. mycoides . El ARN de estas culturas se aísla método de fenol/cloroformo, combinada con un kit comercial y sujeto a control de calidad por un instrumento de electroforesis automatizada. Después de la secuenciación, análisis de datos se realizaron con la tubería T-REx en la web y se identifica un grupo de genes diferencialmente expresados. Este método es una herramienta útil para facilitar nuevos descubrimientos sobre los genes bacterianos implicados en interacciones planta-microorganismo.

Introducción

Las plantas pueden exudado hasta un 20% del carbono fijado durante la fotosíntesis a través de las raíces en la rizosfera¹, es decir, la zona estrecha de tierra cerca de las raíces. Debido a la mayor disponibilidad de nutrientes, la rizosfera es un habitat conveniente para diversos microorganismos, incluyendo bacterias promotoras de crecimiento vegetal. Los exudados de la raíz contienen una gama de compuestos inorgánicos como agua, iones, ácidos inorgánicos y oxígeno. Sin embargo, la mayoría de los exudados de la raíz está formada por materiales orgánicos, que pueden dividirse en compuestos de bajo peso molecular y alto peso molecular ....

Protocolo

1. germinación de patatas en condiciones estériles

1. Enjuague la superficie de la patata con agua estéril. Bañar la patata en etanol al 70% y luego en hipoclorito de sodio 3%, durante 5 minutos. Enjuague nuevamente con agua destilada para eliminar cualquier resto de hipoclorito sódico.
2. Preparar los materiales necesarios para la germinación y crecimiento de tubérculos de papa; esterilizar las macetas de plástico, cestas de engraftment, vermiculita y agua en autoclave a 121 ° C por 20 min.
   Nota: Asegúrese de que todos los materiales utilizados son esterilizables en autoclave. De lo contrario, utilice otros métodos de esterilización.
3. Ponga ....

Resultados

Microorganismos asociados a plantas pueden influir positivamente en crecimiento de las plantas y la salud. Sin embargo, los mecanismos de las interacciones complejas entre las plantas y sus simbiontes microbianos no se entienden completamente. Exudados de la raíz juegan un papel importante en la regulación de la actividad de rizobacterias y comportamiento, y generalmente se postula que la colonización microbiana de raíces inicia con la atracción de los microbios a los exudados de la raíz........

Discusión

Han planteado la hipótesis de interacciones planta-microorganismo para ser determinado por un equilibrio finamente sintonizado entre bacterias y plantas. Estas interacciones son muy complejas y difíciles de estudiar en un sistema natural, que comprende diversas especies microbianas, potencialmente actuar como consorcios. Este papel describe un protocolo simplificado para estudiar la respuesta bacteriana a los exudados de la raíz en condiciones bien controladas. El perfil del transcriptoma de rizobacterias, sobre exposici.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
hipoclorito de sodio	Sigma	CAS: 7681-52-9	10-15%  cloro activo
Incubadora de caldo
	New Brunswick Scientific	Innova 4000
espectrofotómetro	Thermo Fisher Scientific	Genesys 20
nitrógeno
	Sigma	G8893	0.5 µ m
Tubo de 2,0 ml con tapón			Libre de RNasa
1,5 ml y 2,0 ml Tubo			Eppendorf Libre de RNasa
Homogeneizador de molino	de bolas BioSpec	607	Mini_beadbeater
centrífuga	Eppendorf	5430
Pirocarbonato de dietilo (DEPC)	sigma	CAS: 1609-47-8
Dodecil Sulfato de Sodio (SDS)	sigma	CAS: 151-21-3	Solución al 10% preparada con agua MQ tratada con DEPC
Tampón			10 mM Tris-HCl; 1 mM EDTA, pH=8
fenol	Alcohol	grado
RNA			Prepare 24:1 de cloroformo:alcohol isoamílico, almacene a temperatura ambiente Kit de
aislamiento de ARN de alta pureza	Roche	11828665001
descontaminación de ARNasa	Invitrogen	AM9780	RNase-Zap Instrumento de
electroforesis automatizado	Agilent	2100	Bioanalyzer
Espectrofotómetro de microvolumen	Thermo Fisher Scientific	Kit de análisis de calidad de ARN Nanodrop ND-1000
	Kit Agilent	RNA 6000 Nano
Inhibidor de ARNasa	Thermo Fisher Scientific	RiboLock
Biblioteca de ARN direccional Kit de preparación	NEB	Ultra	para Illumina

Luria-Bertani (LB) perlas de vidrio de líquido de rosca TE cloroformo-isoamílico de Sigma Solución de