Interazioni piante-microrganismi: Risposta trascrizionale di Bacillus Mycoides di essudati di patate

Sommario

L'obiettivo del protocollo presentato qui è quello di studiare la risposta di trascrittomica di endosphere-isolato Bacillus mycoides di essudati di patata. Questo metodo facilita l'identificazione di importanti geni batterici coinvolti nelle interazioni piante-microrganismi ed è in linea di principio applicabile ad altri endofiti e piante, con piccoli aggiustamenti.

Abstract

Batteri benefici associati pianta giocano un ruolo importante nel promuovere la crescita e prevenire la malattia in piante. L'applicazione della pianta dipromozione rhizobacteria (PGPR) come agenti di biocontrollo e concime biologico è diventato una valida alternativa all'uso di fertilizzanti convenzionali e può aumentare la produttività delle colture a basso costo. Interazioni piante-microrganismi dipendono da segnali di pianta-secreto di host e una reazione hereon dai loro batteri associati. Tuttavia, i meccanismi molecolari di batteri benefici come rispondono a loro associati pianta-derivati segnali completamente non sono capiti. Valutazione della risposta di trascrittomica di batteri di essudati radicali è un approccio potente per determinare l'espressione di gene batterico e regolamento alle condizioni rizosferici. Tale conoscenza è necessaria comprendere i meccanismi coinvolti nelle interazioni piante-microrganismi. Questo articolo descrive un protocollo dettagliato per studiare la risposta di trascrittomica di b. mycoides EC18, uno sforzo isolato dalla endosphere di patata, di essudati di patata. Con l'aiuto di recente tecnologia di sequenziamento ad alta velocità, questo protocollo può essere eseguito in diverse settimane e produrre grandi set di dati. In primo luogo, che raccogliamo gli essudati in condizioni sterili, dopo di che vengono aggiunti al b. mycoides culture. il RNA da queste culture è isolato usando un metodo di fenolo/cloroformio, combinato con un kit commerciale e sottoposti a controllo di qualità di uno strumento automatizzato di elettroforesi. Dopo l'ordinamento, l'analisi dei dati viene eseguita con la pipeline di T-REx basata sul web e viene identificato un gruppo di geni differenzialmente espressi. Questo metodo è uno strumento utile per facilitare nuove scoperte sui geni batterici coinvolti nelle interazioni piante-microrganismi.

Introduzione

Piante possono essudato fino al 20% del carbonio fissato durante la fotosintesi attraverso le radici nella rizosfera¹, vale a dire, la zona stretta del terreno vicino alle radici. A causa di una maggiore disponibilità dei nutrienti, la rizosfera è un habitat adatto per diversi microrganismi, inclusi batteri promuovere crescita di pianta. Gli essudati contengono una gamma di composti inorganici come ioni, acidi inorganici, ossigeno e acqua. Tuttavia, la maggior parte degli essudati radice è formata da materiali organici, che possono essere suddivisi in composti a basso peso molecolare e ad alto peso molecolare, composti. I composti a ba....

Protocollo

1. patate in condizioni sterili di germinazione

1. Sciacquare la superficie di patate con acqua sterile. Fare il bagno la patata in etanolo al 70% e poi in 3% di ipoclorito di sodio, per 5 minuti ciascuno. Risciacquare con acqua sterile per rimuovere qualsiasi residuo di ipoclorito di sodio.
2. Preparare i materiali necessari per germinare e crescere di tuberi di patata; sterilizzare i vasi di plastica, cesti di attecchimento, vermiculite e acqua in autoclave a 121 ° C per 20 min.
   Nota: Assicurarsi che tutti i materiali utilizzati sono autoclavabili. In caso contrario, utilizzare altri metodi di sterilizzazione.
3. Mettere la patata di superfic....

Risultati

Pianta-collegato microrganismi possono influenzare positivamente la crescita delle piante e la salute. Tuttavia, i meccanismi delle complesse interazioni tra piante e loro simbionti microbici non sono completamente capiti. Essudati giocano un ruolo importante nella regolazione del comportamento e dell'attività rizobatterica, e generalmente è postulato che la colonizzazione microbica delle radici si avvia con l'attrazione di microbi di essudati radicali. Lo scopo di questo lavoro era di st.......

Discussione

Interazioni piante-microrganismi sono stati supposti per essere determinato da un equilibrio finemente sintonizzato tra batteri e piante. Tali interazioni sono molto complesse e difficili da studiare in un sistema naturale, che comprende diverse specie microbiche, potenzialmente funge da consorzi. Questo articolo descrive un protocollo semplificato per studiare la risposta batterica di essudati in condizioni ben controllate. Il profilo di trascrittoma di rizobatteri, sopra l'esposizione di essudati radicali, fornisce inf.......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
ipoclorito di sodio	Sigma	CAS: 7681-52-9	10-15%  di cloro attivo
Incubatore di brodo
	Spettrofotometro New Brunswick Scientific	Innova 4000
	Thermo Fisher Scientific Genesys	20
di vetro di azoto
	Sigma	G8893	0.5 &; m
Provetta da 2,0 ml con tappo			Senza RNasi
1,5 ml e provetta			Senza RNasi
Omogeneizzatore per mulino di perline	BioSpec	607	Centrifuga Mini_beadbeater
	Eppendorf	5430
Pirocarbonato di dietil (DEPC)	sigma	CAS: 1609-47-8
Sodio dodecil solfato (SDS)	sigma	CAS: 151-21-3	Soluzione al 10% preparata con acqua MQ trattata con DEPC
tampone			10 mM Tris-HCl; 1 mM EDTA, pH=8
fenolo	Sigma	RNA grado
			preparare 24:1 di cloroformio:alcol isoamilico, conservare a temperatura ambiente
Kit di isolamento dell'RNA ad alta purezza	Roche	11828665001
Soluzione di decontaminazione con RNasi	Invitrogen	AM9780	RNase-Zap
Strumento automatizzato per elettroforesi Bioanalizzatore	Agilent	2100
Spettrofotometro per microvolumi	Thermo Fisher Scientific	dell'RNA Nanodrop ND-1000
	Kit Agilent	RNA 6000 Nano.
Inibitore della RNasi	Thermo Fisher Scientific	RiboLock
Kit di preparazione della libreria di RNA direzionale	NEB	Ultra	per Illumina

Luria-Bertani (LB) perle liquido a vite Eppendorf da 2,0 ml TE cloroformio-alcol isoamilico di grado SigmaKit di analisi della qualità