La sécrétion d’exsudats racinaires est généralement une stratégie de désintoxication externe pour les plantes dans des conditions de stress. Ce protocole décrit comment évaluer l’impact des xénobiotiques sur la luzerne par analyse métabolomique non ciblée.
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Article de méthode
Collecte d’exsudats de racines de luzerne pour étudier l’impact du phtalate de di(2-éthylhexyle) sur la production de métabolites
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les exsudats racinaires sont les principaux moyens de communication de l’information et de transfert d’énergie entre les racines des plantes et le milieu environnant. Le changement dans la sécrétion des exsudats racinaires est généralement une stratégie de désintoxication externe pour les plantes dans des conditions de stress. Ce protocole vise à introduire des lignes directrices générales pour la collecte d’exsudats de racines de luzerne afin d’étudier l’impact du phtalate de di(2-éthylhexyle) (DEHP) sur la production de métabolites. Tout d’abord, les semis de luzerne sont cultivés sous stress DEHP dans une expérience de culture hydroponique. Deuxièmement, les plantes sont transférées dans des tubes de centrifugation contenant 50 mL d’eau ultrapure stérilisée pendant 6 h pour recueillir les exsudats racinaires. Les solutions sont ensuite lyophilisées dans un lyophilisateur sous vide. Les échantillons congelés sont extraits et dérivatisés avec le réactif bis(triméthylsilyl)) trifluoroacétamide (BSTFA). Par la suite, les extraits dérivatisés sont mesurés à l’aide d’un système de chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse à temps de vol (GC-TOF-MS). Les données sur les métabolites acquis sont ensuite analysées selon des méthodes bioinformatiques. Les métabolites différentiels et les voies métaboliques significativement modifiées devraient être explorés en profondeur pour révéler l’impact du DEHP sur la luzerne compte tenu des exsudats racinaires.
Introduction
Le phtalate de di(2-éthylhexyle) (DEHP) est un composé chimique synthétique largement utilisé dans divers plastiques et polymères comme plastifiant pour améliorer leur plasticité et leur résistance. Au cours des dernières années, un nombre croissant d’études ont suggéré que le DEHP est un perturbateur endocrinien et a des effets néfastes sur les systèmes respiratoire, nerveux et reproducteur des humains et des autres animaux 1,2,3. Compte tenu de son risque pour la santé, l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis, l’Union européenne et le Centre de surveillance....
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Protocole
L’objectif de ce protocole est de fournir un pipeline général, d’une expérience de culture hydroponique à l’analyse métabolomique, quantifiant l’effet du DEHP sur les exsudats de racines de luzerne.
1. Expérience de culture hydroponique
REMARQUE : Ce protocole présente un exemple d’expérience de culture hydroponique de luzerne conçue pour obtenir des semis de luzerne (Medicago sativa) sous le stress de différentes concentrations de DEHP. Trois traitements ont été mis en place : le témoin sans aucun ajout, et la solution nutritive enrichie de 1 mg kg-1 et 10 mg kg-1 de di(
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Résultats
Dans cette expérience, des exsudats de racines de luzerne ont été recueillis, extraits et analysés selon les méthodes ci-dessus (figure 1). Trois groupes de traitement ont été mis en place : témoin, faible concentration de DEHP (1 mg L-1) et concentration élevée de DEHP (10 mg L-1).
Au total, 778 pics ont été détectés dans le chromatographe du témoin, dont 314 métabolites ont pu être identifiés en fonction des spectres de masse. Comme le mont.......
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Discussion
Ce protocole fournit des conseils généraux sur la façon de recueillir et de mesurer les exsudats racinaires de luzerne sous stress DEHP, ainsi que sur la façon d’analyser les données du métabolome. Une attention particulière doit être accordée à certaines étapes critiques de ce protocole. Dans les expériences de culture hydroponique, les semis de luzerne ont été cultivés hydroponiquement dans des bouteilles en verre remplies de solutions nutritives avec différentes concentrations de DEHP. Les bouteilles en verre doivent .......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents connus ou de relations personnelles qui auraient pu sembler influencer le travail rapporté dans cet article.
Remerciements
Ce travail a été soutenu conjointement par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (41877139), les grands projets de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (41991335), le Programme national clé de recherche et de développement de Chine (2016YFD0800204), la Fondation des sciences naturelles de la province du Jiangsu (n ° BK20161616), le Plan « 135 » et le Programme des frontières de l’Académie chinoise des sciences (ISSASIP1615).
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Adonitol | SIGMA | &ge ; 99 % | |
| Graines de luzerne | Académie des sciences agricoles du Jiangsu (Nanjing, Chine) | ||
| Balance analytique | Sartorius | BSA124S-CW | |
| BSTFA | REGIS Technologies | avec 1 % TMCS, v/v | |
| Centrifugeuse | Thermo Fisher Scientific | Heraeus Fresco17 | |
| Colonne chromatographique | Agilent | DB-5MS (30 m & fois ; 250 &mu ; m & fois ; 0,25 &mu ; m) | |
| Phtalate de di(2-éthylhexyle) | Dr. Ehrenstorfer | ||
| FAMEs | Dr. Ehrenstorfer | ||
| Chromatographie en phase gazeuse (GC) | Agilent | 7890A | |
| Instrument de broyage | Shanghai Jingxin Technology Co., Ltd | JXFSTPRP-24 | |
| Spectromètre de masse(MS) | LECO | PEGASUS HT | |
| Méthanol | CNW Technologies | HPLC | |
| Chlorhydrate de méthoxyaminatio | TCI | AR | |
| Tube de microcentrifugation | Eppendorf | Eppendorf Four de | 1,5 mL |
| Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd | DHG-9023A | ||
| Pyridine | Adamas | Logiciel | |
| HPLC RLogiciel d’analyse statistique (enrichissement de la voie, topologie) | |||
| SIMCA16.0.2 ; | logiciel d’analyse statistique (OPLS-DA, etc) | ||
| Congélateur à très basse température | Thermo Fisher Scientific | Forma série 900 | |
| Échographie | Shenzhen Fangao Microelectronics Co., Ltd | YM-080S | |
| Sécheur sous vide | Taicang Huamei usine d’instruments biochimiques | LNG-T98 |
Références
- Yin, X. H., Zeb, R., Wei, H., Cai, L. Acute exposure of di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) induces immune signal regulation and ferroptosis in oryzias melastigma. Chemosphere. 265, 129053(2021).
- Seyoum, A., Pradhan, A.
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Réimpressions et autorisations
