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Articolo metodologico

Agrobacterium tumefaciens e Agrobacterium rhizogenes-mediata trasformazione di patate e l'attività del promotore di un Gene di suberina da GUS Staining

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DOI:

10.3791/59119

29 marzo 2019

In questo articolo

Sommario

Qui, presentiamo due protocolli per trasformare piante di patate. La trasformazione di Agrobacterium tumefaciens conduce ad una pianta transgenica completa mentre l' Agrobacterium rhizogenes produce radici transgeniche pelosi in un tiro di tipo selvatico che può essere auto-propagato. Individuiamo quindi l'attività del promotore di GUS colorazione nelle radici trasformate.

Abstract

Agrobacterium SP. è uno dei metodi più diffusi per ottenere piante transgeniche in quanto ha la capacità di trasferire e integrare la propria T-DNA nel genoma della pianta. Qui, presentiamo due sistemi di trasformazione per modificare geneticamente le piante di patata (Solanum tuberosum). Nella trasformazione di a. tumefaciens , foglie sono infetti, le cellule trasformate sono selezionate e un nuovo impianto completo trasformato viene rigenerato utilizzando fitormoni in 18 settimane. Nella trasformazione di a. rhizogenes , steli sono infettati iniettando i batteri con un ago, le nuove radici pelosi trasformate emerse vengono rilevate utilizzando un marcatore fluorescente rosso e le radici non trasformate vengono rimossi. In 5-6 settimane, la pianta risultante è un composito di un germoglio di tipo selvaggio con radici pelosi trasformate completamente sviluppate. Per aumentare la biomassa, le radici di pelosi trasformate possono essere asportate e self-propagate. Abbiamo applicato entrambi metodi di trasformazione dell'agrobatterio -mediata per ottenere radici che esprimono il gene reporter GUS guidato da un promotore del gene biosintetici suberina. La procedura di colorazione di GUS è fornita e permette la localizzazione cellulare dell'induzione promotore. In entrambi i metodi, le radici di patata trasformata ha mostrato macchiatura nella quali endodermis ed exodermis e inoltre, nelle radici di a. rhizogenes trasformato l'attività GUS GUS inoltre è stato rilevato nell'emersione di radici laterali. Questi risultati suggeriscono che a. rhizogenes può essere uno strumento veloce alternativo per studiare i geni che sono espressi nelle radici.

Introduzione

A parte di interesse economico, la generazione di piante transgeniche ha una propria rilevanza nella ricerca per dimostrare la funzione dei geni e capire meglio la fisiologia vegetale e sviluppo. Il più diffuso metodo per pianta inserimento del DNA è Agrobacterium-mediata trasformazione. Agrobacterium tumefaciens è in grado di generare corona Galle nel tessuto infetto di molte specie vegetali dall'azione del suo tumore-induzione plasmide (Ti). Il plasmide contiene una regione T-DNA con un set di geni che sarà integrato nel genoma della pianta e indurre il tessuto dedifferenziazione1,2. Lo sca....

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Protocollo

Il protocollo di trasformazione a. rhizogenes è stato adattato e modificato da corno et al.7 e il genotipo testato era S. tuberosum ssp. tuberosum (c.v. Désirée). Il protocollo di trasformazione a. tumefaciens è stato adattato e modificato da Bono et al.22 e i genotipi testati erano S. tuberosum ssp. tuberosum (c.v. Désirée) e S. tuberosum SSP. andigena. Le fasi principali di entrambe le procedure sono riassunti nella Figura 1 e figura 2, rispettivamente.

Nota: In tutte le fasi della proce....

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Risultati

Agrobacterium rhizogenes -mediata trasformazione di patate

In questo manoscritto, viene presentata la procedura dettagliata per ottenere trasformato radice con a. rhizogenes . Figura 1 presenta una panoramica della procedura, che richiede complessivamente circa 5-6 settimane (da iniezione di a. rhizogenes per ottenere pienamente sviluppate.......

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Discussione

Patata, il sistema più comune per ottenere piante transgeniche complete stabile utilizza la trasformazione da ceppi di Agrobacterium tumefaciens che richiedono organogenesi utilizzando fitormoni esogeni. Anche se i protocolli di Agrobacterium basato ha il potenziale per integrare non-T-DNA vettore sequenza25, questa metodologia è ancora il metodo più semplice e meno costoso disponibile per trasformare piante di patate. Negli ultimi anni, l'interesse in a. rhizogenes-tras.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse a divulgare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato supportato dal Ministerio de Innovación y Ciencia (AGL2009-13745, FPI grant a PB), il Ministerio de Economía y Competitividad e FEDER finanziamenti (AGL2012-36725, AGL2015-67495-C2-1-R) e l'Università di Girona (borsa di dottorato a SF e grant SING11/1). Gli autori sono grati al Dr. Inge Broer (Istituto di uso del territorio, Università di Rostock, Rostock, Germania) e Dr. Salomé Prat (Centro Nacional de Biotecnología, Madrid, Spagna) per la fornitura a. rhizogenes e il ceppo di a. tumefaciens , rispettivamente e Dr. Marçal Soler e Dr. Anna Plasencia per l'aiuto e il sostegno ricevuto nell'inizio degli esperimenti di trasformazi....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti

Acetone

Panreac

1.310.071.21

Acetosyringone

Acros

115540050

Pompa per acquari

Prodac

MP350

Autoclave

Ragpa Strelimatic

Agar batteriologico

Lab Conda

1800

BAP

Duchefa

B0904

Estratto di manzo

Lab Conda

< p>1700

Armadio per la coltivazione di piante

Nuaire

Carbenicillin

Duchefa

C0109

Cefotaxime sodico

Duchefa

C0111

DMSO

Merck

1029310161

Ecotron infors

HT

29378

Ethanol

Merck

1.009.831.011

Falcon tube

Control tecnica

CFT011500

Ferricianato

Sigma

101001081

Ferrocianato

Sigma

100979088

Flask (8,06 cm di diametro e 11,3 cm di altezza) e coperchio in plastica per in vitro coltura

Apiglass

ref16

GA3

Sigma

G7645

Gamborg B5 media

Duchefa

G0210

Gelrite

Duchefa

< p>G1101

Glucosa

Sigma

G5767

Kanamycin

Sigma

K1377

Leukopor tape

BSN Leukopor

BDF47467

Lupe

Wild-Heerbrugg

M420

Agitatore magnetico

Agimatic

7000243

MES hydrate

Sigma

M2933-25G

MgSO4

Panreac

131404

Microscopio

Olympus

Minufugue centrifugue 5415R

Eppendorf

Murashige e Skoog media

Duchefa

M0254.0050

Na2HPO4

Panreac

131679

NAA

Duchefa

N0903

NaCl

Panreac

131659

NaH2PO4

Sigma

58282

NightSea Stereo

SFA Moonting Adapter

Parafilm

< p>Anorsa

PRFL-001-001

Peptone

Lab Conda

1616

Petri plates (90 x 14)

Anorsa

200200

pHmetre

Crison

< p>

Phytotron

Inkoa

RFTI-R5485

Plant Agar

Duchefa

P1001

Refrigeratot

Liebherr Medline

Rifampicina

Duchefa

R0146

Spectinomycin

Sigma

59007

Spectrophotometer

Shimadzu

Piastre quadrate (120 x 120)

Deltalab

< p>200204

Streptomicina

Sigma

S6501

Saccarosio

Panreac

131621

Lame chirurgiche

Swann-Morton

201

Ago chirurgico

NIPRO

015/0204

Triptone

Lab Conda

1612

Triton

Serva

37240

Unimax 1010 shaker

Heidolph

Vuoto

Dinko

x-GlcA (acido 5-bromo-4-cloro-3-indoxil-beta-D-glucuronico, sale sodico anidro)

Biosynth

B-7398

Estratto di lievito

Lab Conda

1702.00

Zeatin riboside

Sigma

1001042850

Riferimenti

  1. Gelvin, S. B. Traversing the Cell: Agrobacterium T-DNA's journey to the host genome. Frontiers in Plant Science. 3, 1-11 (2012).
  2. Lacroix, B., Citovsky, V. The roles of bacterial and host plant facto....

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Ristampe e permessi

Tag

Trasformazione tramite AgrobacteriumTrasformazione della patataPromotore della suberinaInduzione di radici capelluteMarcatore fluorescenteSaggio della beta glucuronidasiRigenerazione vegetaleSistema vegetale compositoLocalizzazione radicale