Name: Floral-pendage de la transformation Arabidopsis thaliana Pour examiner PTSO2:: β-glucuronidase Expression du gène rapporteur (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-06-11T17:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 24 s
Description: Découvrez la méthode de trempage floral pour transformer Arabidopsis thaliana avec Agrobacterium tumefaciens et détecter l'expression du gène rapporteur GUS. Cette technique permet d'étudier l'expression génique chez les plantes transgéniques.

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Nous remercions Chunxin Wang pour construire pTSO2:: GUS et pour des photos dans la figure 1, Detlef Weigel pour le partage du protocole de GUS-infaillible, Paja Sijacic, et Courtney Hollender pour leurs précieux commentaires. La recherche en laboratoire, Z. L s est soutenue par la National Science Foundation américaine (IOB0616096 et MCB0744752). ZL est partiellement pris en charge par l&#39;Université du Maryland de la station expérimentale agricole.

I. Floral-pendage de transformation d'Arabidopsis thaliana <ol><li> Environ un mois avant la transformation, semer des graines d'Arabidopsis sur 4 à 8 pots (5 pouces pots carrés) avec environ 10-15 plantes par pot. Pour les plantes à la fertilité normale, 4 pots de plantes par construire le plasmide sera suffisant. Si on a de transformer Arabidopsis mutantes avec une fertilité réduite, augmenter le nombre de pots en conséquence. </li><li> Les plantes sont cultivées dans des conditions standard (16 h de lumière et 8 h obscurité à 22 ° C). Si les plantes sont cultivées sous journée plus courte ou plus basse température, ils vont prendre plus de fleurs et plus de temps pour être prêt pour la transformation. Soins des plantes de bonne volonté d'assurer des plantes saines, qui sont essentielles pour la transformation réussie. </li><li> Lorsque les plantes ont simplement boulonnés et commencé à fleurir. Ils sont maintenant prêts pour la transformation. Pour accroître l'efficacité de transformation, 3-4 jours avant la transformation, coupez les pousses inflorescence principale dès qu'ils ont boulonné à encourager davantage la formation de pousses secondaires. Arrosez les plantes le jour avant la transformation. Cela garantit que le sol ne sera pas s'imprégner de l'infiltration des médias trop pendant floral-trempage. </li><li> Deux jours avant la transformation, inoculer LB 40ml contenant des antibiotiques appropriés (dans le cas de pTSO2:: GUS, 50 pg / ml de kanamycine) par Agrobacterium tumefaciens souche GV3101 portant le pTSO2:: GUS construire. Le pTSO2:: GUS est cloné dans le vecteur qui possède pBIN20 gène NPTII qui confère une résistance à la kanamycine 3. Cultivez la nuit dans un incubateur agitateur à 28-30 ° C. </li><li> Le jour suivant, 8ml transfert de la culture de la nuit dans 400ml de milieu LB contenant 50 pg / ml de kanamycine. Cultivez la nuit dans un incubateur agitateur à 28-30 ° C. </li><li> Le jour de la transformation, lorsque la DO 600 de la culture d'Agrobacterium atteint environ 0,8 (DO 600 de 0,5 à1 sont acceptables), ralentit la culture d'Agrobacterium nuit à 8 minutes à 5000rpm. </li><li> Reprendre le culot dans 1 L d'Agrobacterium (litre) des médias d'infiltration (10 mM MgCl 2, 5% de saccharose, 0,44 mm 6-benzyladénine (BA), 0,3% Silwet L-77, la solution de 1x Gamborg s vitamines et l'eau à l'autoclave). Le milieu n'a pas besoin d'être autoclavés mais elle doit être préparée. Verser le milieu 1 L infiltration d'Agrobacterium contenant dans un plat (comme 8 "x15" x2 "Pyrex plat). </li><li> Inverser le pot (plantes ne tombent pas) et trempette toutes les parties aériennes des plantes dans la solution d'infiltration, maintenez pendant 5 minutes un pot à la fois. Alors que toutes les parties aériennes de la plante sont immergées dans le milieu d'infiltration, éviter de laisser le sol absorbent toute infiltration des médias afin de réduire les chances de croissance fongique sur le sol. </li><li> Après le trempage, placer tous les pots trempé de leur côté sur plusieurs couches de serviettes en papier dans un tiroir. Les serviettes en papier absorbent quantité d'accès des médias d'infiltration. Couvrir le bac avec une pellicule de plastique pour assurer une forte humidité. Placer le plateau dans la chambre de croissance des plantes. </li><li> Le lendemain, retirer la pellicule plastique et des serviettes en papier, et des pots lieu debout. Ne pas arroser ces plantes pendant quatre à cinq jours de plus. Ensuite, maintenir les plantes normalement jusqu'à ce qu'ils jeu graines et récolter les graines en vrac. </li><li> Verser dans les boîtes (150x15mm boîte de Petri) avec un milieu MS contenant 50 pg / ml de kanamycine (poids 2.2g de sel de Murashige et Skoog basale sans vitamine, dissoudre dans 500 ml d'eau, le pH à 5,8 avec NaOH 1M, ajouter 4 grammes d'agar, autoclave, frais et Ajouter à la kanamycine à 50 pg / ml en concentration finale). Les plaques sont conservés dans 4 ° C jusqu'à ce que nécessaire. </li><li> Pour sélectionner des résistantes aux antibiotiques des plantes transgéniques, on a besoin de l'écran 20 000 graines au minimum. 0,1 gramme est d'environ 5000 graines. Poids et estimer la quantité de graines. </li><li> Stériliser les graines en les laver dans le tube Falcon de 15 ml d'éthanol à 70% pendant 30 secondes. Laver les graines à l'eau stérile une fois. Faire tremper les graines pendant 30 secondes dans une solution contenant de dilution 1:10 de l'eau de Javel achetée en magasin de 5% (Clorox). Rincer les graines à l'eau stérile trois à six fois. Dans hotte stérile, une pipette environ 5000 graines sur chaque EM (kanamycine) plaque, répandre les graines uniformément sur la plaque, les plaques d'étanchéité avec 3M Micropore bande pour éviter la contamination. </li><li> Incuber les plaques à 4 ° C dans l'obscurité pendant 3-4 jours, puis de transférer les plaques à une chambre (la chambre peut être même plante de croissance). Après environ 14 jours, les plants transgéniques restent vertes, mais celles non transgéniques sont en pâlissant et les mourants. Transfert des plants transgéniques sur le sol en ralentissant tirant les racines à partir de la moyenne et les a placés dans le sol. </li></ol> II. Examiner pTSO2:: profils d'expression de GUS <ol><li> Récolte pTSO2:: GUS plants transgéniques et les placer dans de l'acétone à 90% froid dans un flacon à scintillation en verre ou tubes de microcentrifugeusequi sont conservés sur la glace. Des plaques de microtitration en polystyrène (non polypropylène) peuvent également être utilisés si l'on analyse un grand nombre d'échantillons. </li><li> Après tous les échantillons sont récoltés, placer les flacons à température ambiante pendant 20 minutes. Pendant ce temps forment tampon de coloration douce sans X-gluc (0,2% de Triton X-100, 50mm NaHPO 4 Tampon pH 7,2, 2 mM ferrocyanure de potassium, potassium 2mM Ferricyanide) et placer sur la glace. </li><li> Enlever l'acétone à partir des échantillons et ajouter le tampon de coloration. </li><li> Maquillage solution de coloration X-gluc (0,2% de Triton X-100, 50mm NaHPO 4 Tampon pH 7,2, 2 mM ferrocyanure de potassium, potassium 2mM Ferricyanide, 2mm x-gluc). Retirez le tampon de coloration à partir d'échantillons et ajouter le tampon de coloration contenant X-gluc aux échantillons. </li><li> Infiltrez les échantillons sous vide pendant 15 à 20 minutes. Couper le vide lentement et vérifier que tous les échantillons couler sous la surface de la solution de coloration. Si nécessaire, répétez l'infiltration jusqu'à ce que tous les échantillons couler après que le vide est libéré. </li><li> Incuber les échantillons à 37 ° C la nuit dans le tampon de coloration avec X-gluc. </li><li> Retirer les échantillons de l'incubateur et éliminer le tampon de coloration. Laver les échantillons successifs en série éthanol (20%, 35% et 50% d'éthanol) à température ambiante pendant 30 minutes à chaque changement. </li><li> Fixer les tissus dans la FAA fixateur (50% d'éthanol, le formaldéhyde à 5%, 10% d'acide acétique, l'eau reste) pendant 30 minutes à température ambiante. Retirez la FAA et ajouter 70% d'éthanol. A ce moment les tissus peuvent être visualisées et photographié sous une loupe binoculaire équipée d'un appareil photo numérique. Une couleur bleu foncé indique où TSO2 est exprimée (figure 1). Alternativement, les tissus peuvent être conservés à 4 ° C pour un visionnage ultérieur. <img src="/files/ftp_upload/1952/1952fig1.jpg" alt="Figure 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figure 1"> Figure 1 pTSO2.:: Expression de GUS dans des plants transgéniques (A), les racines latérales (B), et l'extrémité des racines (C). Notez que TSO2 promoteur est très actif dans les tissus jeunes et en divisant. Le profil d'expression sporadiques montré en (C) est typique des gènes exprimés dans les phases spécifiques du cycle cellulaire. </li></ol> Les résultats représentatifs Une fois fait correctement, l'efficacité de transformation devrait être d'environ 0,1-0,2%. Dans un autre mot, on devrait obtenir de 50 à 10 plants transgéniques par un dépistage tous les 5000 graines. En moyenne, environ 100 lignées transgéniques peuvent être obtenus en transformant 4 pots de plantes de type sauvage. Pour les semis transgéniques contenant le pTSO2:: GUS construire 3, couleur bleu foncé qui reflète l'activité GUS est trouvé dans cellules en division active, y compris les jeunes feuilles, apex, l'extrémité des racines et des racines latérales primordia (figure 1). Le modèle non-uniforme sporadique est caractéristique de la phase du cycle cellulaire expression spécifique.

<ol><li>Clough, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Floral+dip%3A+agrobacterium-mediated+germ+line+transformation%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Floral dip: agrobacterium-mediated germ line transformation.</a> Methods Mol Biol. 286, 91-91 (2005).</li>
<li>Clough, S. J., Bent, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Floral+dip%3A+a+simplified+method+for+Agrobacterium-mediated+transformation+of+Arabidopsis+thaliana%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+J%22%5BJournal%5D)">Floral dip: a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana.</a> Plant J. 16 (6), 735-735 (1998).</li>
<li>Wang, C., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arabidopsis+ribonucleotide+reductases+are+critical+for+cell+cycle+progression%2C+DNA+damage+repair%2C+and+plant+development%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Arabidopsis ribonucleotide reductases are critical for cell cycle progression, DNA damage repair, and plant development.</a> Plant Cell. 18 (2), 350-350 (2006).</li>
</ol>

L&#39;efficacité de transformation est déterminé par plusieurs facteurs différents, qui sont discutés ci-dessous: <ol><li> La santé des plantes et leur âge sont de première importance. Environ un mois vieilles usines produisant de nombreux bourgeons floraux immatures sont idéales. Découper les pousses primaires pour encourager la formation de pousses secondaires jours 3-4, avant la transformation va augmenter l&#39;efficacité de transformation. Les plants plus âgés donnera lieu à des transformants, mais à un taux in...

<table><tbody><tr><td>6-benzyladénine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>852430</td><td></td></tr><tr><td>Silwet-77</td><td>Crompton Corp.</td><td></td><td>Toxique, porter des gants</td></tr><tr><td>Milieu basal de Murashige et Skoog (MS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M5519</td><td></td></tr><tr><td>Solution vitaminée de Gamborg&amp;rsquo;s à 1000X</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G1019</td><td></td></tr><tr><td>X-Gluc (sel de cyclohexamine du 5-bromo-4-chloro-3-indolyl &amp;#946;-D-glucuronide)</td><td>Biosynth International, Inc</td><td>B-7300</td><td>Toxique, sensible à la lumière, conserver à l’abri de la lumière</td></tr><tr><td>Ruban Micropore 3M</td><td>Fisher Scientific</td><td>19027761</td><td></td></tr></tbody></table>

floral-pendage de la transformation arabidopsis thaliana pour examiner ptso2:: β-glucuronidase expression du gène rapporteur

Floral-dip Transformation of Arabidopsis thaliana to Examine pTSO2::&beta;-glucuronidase Reporter Gene Expression

La capacité à introduire des gènes étrangers dans un organisme est le fondement de la biologie moderne et de la biotechnologie. Dans le modèle de plante à fleurs<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt;, Le floral dip méthode de transformation<sup&gt; 1-2</sup&gt; A remplacé toutes les méthodes précédentes en raison de sa simplicité, l&#39;efficacité et à faible coût. Plus précisément, les pousses de floraison de jeunes<em&gt; Arabidopsis</emPlantes&gt; sont trempées dans une solution de<em&gt; Agrobacterium tumefaciens</em&gt; Transportant spécifiques constructions plasmidiques. Après le trempage, les plantes sont retournées à la croissance normale et les graines de rendement, un petit pourcentage de ce qui sont transformées avec le gène étranger et peut être sélectionné pour le milieu contenant des antibiotiques. Cette méthode floraux-pendage grandement facilité<em&gt; Arabidopsis</em&gt; Recherche et a grandement contribué à notre compréhension de la fonction des gènes des plantes. Dans cette étude, nous utilisons le floral dip méthode pour transformer un gène rapporteur,<em&gt; Β-glucuronidase (GUS)</em&gt;, Sous le contrôle de<em&gt; TSO2</em&gt; Promoteur.<em&gt; TSO2</em&gt;, Codant pour la ribonucléotide réductase (RNR) petite sous-unité<sup&gt; 3</sup&gt;, Est un gène du cycle cellulaire réglementé essentielle pour la biosynthèse PMDN dans la phase S du cycle cellulaire. L&#39;examen des<em&gt; GUS</em&gt; Expression transgénique dans les<em&gt; Arabidopsis</em&gt; Semis montre que<em&gt; TSO2</em&gt; Est exprimé dans les tissus en division active. La méthode expérimentale et de matériaux rapportés peuvent être facilement adaptés non seulement pour la recherche mais aussi pour l&#39;éducation à l&#39;école secondaire et du collégial.

Cet article illustre l&#39;floral dip méthode de<em&gt; Agrobacterium tumefaciens</em&gt; Transformation médiée par des<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt;. En introduisant un cycle cellulaire régulé promoteur-rapporteur,<em&gt; PTSO2:: β-glucuronidase (GUS)</em&gt;, Dans<em&gt; Arabidopsis</em&gt;, Nous montre comment on détecte l&#39;expression rapporteur GUS dans des plants transgéniques.

Floral-pendage de la transformation Arabidopsis thaliana Pour examiner PTSO2:: β-glucuronidase Expression du gène rapporteur

La capacité d'introduire des gènes étrangers dans un organisme constitue le fondement de la biologie et de la biotechnologie modernes. Chez la plante à fleurs modèle Arabidopsis...

La trempe florale est utilisée pour transformer des plantes d'arabidopsis avec un construct rapporteur. Les plantes transgéniques obtenues sont ensuite analysées afin d'examiner l'expression du gène rapporteur. Tout d'abord, des jeunes plantes florissantes d'arabidopsis sont plongées dans une solution d'agrobactérium contenant le construct rapporteur.Ensuite, les plantes sont replacées dans leurs conditions normales de croissance jusqu'à ce qu'elles produisent des graines, dont une faible proportion sera transformée avec le gène étranger. La troisième étape de la procédure consiste à récolter les graines des plantes et à les semer sur un milieu de sélection contenant des antibiotiques. Enfin, les plantules poussant sur le milieu de sélection avec antibiotiques sont examinées.Les plantules transgéniques contenant le gène étranger sont résistantes aux antibiotiques et restent vivantes, tandis que les plantules non transgéniques finissent par devenir blanches et meurent. L'expression du gène rapporteur dans les plantules transgéniques est observée en colorant ces dernières avec le substrat du gène rapporteur, puis en examinant les cellules et tissus au microscope stéréoscopique. Bonjo

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