Un sistema hidropónico simple, versátil y de bajo costo en vitro con éxito fue optimizado, permitiendo experimentos a gran escala bajo condiciones estériles. Este sistema facilita la aplicación de productos químicos en una solución y su eficiente absorción por las raíces para estudios moleculares, bioquímicos y fisiológicos.
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Artículo de método
Sistema hidropónico de un Flexible bajo costo para evaluar las respuestas de la planta a moléculas pequeñas en condiciones estériles
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En este artículo
Resumen
Resumen
Una amplia gama de estudios en biología vegetal se realizan utilizando cultivos hidropónicos. En este trabajo se presenta un sistema de crecimiento hidropónico en vitro diseñado para evaluar las respuestas de la planta a productos químicos y otras sustancias de interés. Este sistema es altamente eficiente en la obtención de plántulas homogéneas y saludables del C3 y C4 modelo especie Arabidopsis thaliana y Setaria viridis, respectivamente. El cultivo estéril evita algas y contaminación por microorganismos, que son factores limitantes para el normal crecimiento y desarrollo en hidroponia. Además, este sistema es escalable, lo que permite la recolección del material vegetal a gran escala con menor daño mecánico, así como la cosecha de las partes individuales de una planta si se desea. Se proporciona un protocolo detallado que demuestra que este sistema tiene un conjunto fácil y de bajo costo, ya que usa pipeta racks como la principal plataforma para el crecimiento de las plantas. La viabilidad de este sistema fue validada utilizando plántulas de Arabidopsis para evaluar el efecto de la droga AZD-8055, un inhibidor químico de la blanco de la rapamicina (TOR) quinasa. Inhibición de TOR eficiente fue detectada tan pronto como 30 minutos después de un tratamiento de AZD-8055 en raíces y brotes. Además, las plantas tratadas por AZD-8055 muestran el fenotipo esperado de exceso de almidón. Hemos propuesto este sistema hidropónico como un método ideal para que investigadores de planta con el objetivo de monitorear la acción de la planta de inductores o inhibidores, así como para evaluar flujos metabólicos utilizando compuestos de isótopos de etiquetado que, en general, requiere el uso de costosos reactivos.
Introducción
Las ventajas de plantas utilizando hidroponía han sido ampliamente reconocidas en la producción de plantas grandes y uniformes, permitiendo experimentos reproducibles1,2,3. En este sistema, la composición de la solución nutritiva puede ser adecuadamente controlada y reciclada a lo largo de todas las etapas de desarrollo y crecimiento de las plantas. Además, las raíces no están sujetos a estreses abióticos, como puede suceder en plantas cultivadas en suelo, tales como nutrientes agua y hambre deficiencia4. Como plantas cultivadas hidropónico presentes c....
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Protocolo
1. preparación de medios de cultivo líquidos y sólidos
- Preparar un medio líquido con medio de Murashige y Skoog (MS) de resistencia media de vitaminas [0,0125 mg/L de cloruro de cobalto (II) pentahidratado, 0,0125 mg/L de cobre (II) sulfato pentahidrato, 18,35 mg/L de sodio férrico ethylenediaminetetraacetate, 3,10 mg/L de ácido bórico, 0,415 mg/L de yoduro de potasio, 8,45 mg/L de manganeso sulfato monohidrato, 0,125 mg/L de molibdato de sodio dihidratado, 4,30 mg/L de sulfato de zinc heptahidratado, 166,01 mg/L de cloruro de calcio, 85 mg/L de fosfato de biácido del potasio, 950 mg/L de nitrato de potasio 90,27 mg/L de sulfato de magnesio, 825 mg/L de nitr....
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Resultados
La quinasa TOR es un regulador importante que integra nutrientes y energía de señalización promover la proliferación celular y crecimiento en todos los eucariotas. Esfuerzos por aclarar las funciones de TOR en plantas incluyen la generación de líneas transgénicas de Arabidopsis que contiene represión condicional TOR a través de ARN de interferencia o microRNA artificiales28,30,31, dado e.......
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Discusión
Esta estructura optimizada de la hidroponía permite el cultivo exitoso en vitro de plantas. Las semillas germinan bien en el medio sólido en la superficie plana de la punta de pipeta, un considerable aumento en comparación con sistemas donde las semillas se empapan con la solución nutritiva. Una gran ventaja de este sistema es que durante el desarrollo de las plántulas, las raíces directamente en contacto con el medio líquido sin necesidad de transferencia. Por otra parte, tratamiento químico puede aplicarse fác.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este trabajo fue financiado por la Fundación de investigación de São Paulo (FAPESP; La concesión 19561/12-0) y la sociedad Max Planck. Elias F. Araújo (FAPEMIG 14/30594), Carolina C. Monte-Bello (FAPESP; Grant 10407/14-3), Valeria Mafra (FAPESP; Concesión 14/07918-6), y Viviane C. H. da Silva (CAPES/CNPEM 24/2013) estamos muy agradecidos por el programa de becas. Los autores agradecen la generosamente proporciona anticuerpos contra RPS6 de Christian Meyer de la Institut Jean Pierre Bourgin (INRA, Versalles, Francia). Los autores agradecen RTV UNICAMP y Manoel Ed Paulo Aparecido de Souza por su apoyo técnico durante el audio grabación.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Etanol | Merck | 100983 | |
| solución de hipoclorito de sodio | Sigma-Aldrich | 425044 | |
| Polisorbato 20 | Sigma-Aldrich | P2287 | |
| Murashige y Skoog (MS) medio que incluye vitaminas | Duchefa Biochemie | M0222 | |
| 2-(N-morpholino)ácido etanosulfónico (MES) monohidrato | Duchefa Biochemie | M1503 | |
| Agar | Sigma-Aldrich | A7921 | |
| Hidróxido de potasio | Sigma-Aldrich | 484016 | |
| Campana de flujo laminar | Telstar | BH-100 | |
| Placa calefactora | AREC | F20510011 | |
| Cámara de crecimiento | Weiss Technik | HGC 1514 | |
| Placa de Petri de vidrio (150 mm x 25 mm) | Uniglass | 189.006 | |
| 200 & mu; L gradillas de puntas de pipeta | Kasvi | K8-200-5 * | |
| 300 μ L pipeta multicanal | Eppendorf 3122000060 | ||
| 300 μ L puntas de pipeta | Eppendorf 30073088 | ||
| 200 μ Pipeta L | Eppendorf | 3120000054 | |
| 200 μ L Puntas de pipeta | Eppendorf | 30000870 | |
| Tijeras | Tramontina | 25912/108 | |
| Pinza | ABC Instrumentos 702915 | ||
| Hoja de bisturí | Sigma-Aldrich | S2771 | |
| Cinta adhesiva transparente (45mm x 50m) | Scotch 3M | 5803 | |
| Cajas de plástico desechables, dimensiones externas: 353 mm (L) x 178 mm (W) x 121mm ( H) | Maxipac | 32771 |
Referencias
- Conn, S. J., et al. Protocol: Optimising hydroponic growth systems for nutritional and physiological analysis of Arabidopsis thaliana and other plants. Plant Methods. 9, 4(2013).
- Gibeaut, D. M., Hulett, J., Cramer, G. R., Seemann, J. R.
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Reimpresiones y permisos
