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방법 논문

확장 가능하고 유연하며 비용 효율적인 묘목 접목

2.1K 조회수

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DOI:

10.3791/64519

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2023년 1월 6일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 사전 경험이나 교육이 필요하지 않으며 대부분의 분자 생물학 실험실에서 쉽게 접근할 수 있는 재료를 사용하여 매우 저렴한 비용으로 실행할 수 있는 강력한 묘목 접목 방법을 설명합니다.

초록

초기 단계의 묘목 접목은 식물 내에서 뿌리-싹 관계를 연구하기 위한 분자 유전학에서 인기 있는 도구가 되었습니다. 작은 모델 식물인 Arabidopsis thaliana의 초기 단계 묘목을 접목하는 것은 묘목의 크기와 취약성으로 인해 기술적으로 어렵고 시간이 많이 걸립니다. 점점 더 많은 출판된 방법 모음에서 이 기술을 다양한 성공률, 난이도 및 관련 비용으로 설명합니다. 이 논문은 실리콘 엘라스토머 믹스를 사용하여 사내 재사용 가능한 접목 장치를 만드는 간단한 절차와 이 장치를 묘목 접목에 사용하는 방법을 설명합니다. 이 출판 당시 각 재사용 가능한 접목 장치는 생산 소모품이 $0.47에 불과합니다. 이 방법을 사용하면 초보자는 처음부터 끝까지 3 주 이내에 첫 번째 성공적으로 접목 된 묘목을 가질 수 있습니다. 이 접근성이 높은 절차를 통해 식물 분자 유전학 실험실은 묘목 접목을 실험 과정의 정상적인 부분으로 설정할 수 있습니다. 사용자가 이러한 접목 장치를 만들고 설계할 때 완전한 통제권을 갖기 때문에 이 기술은 원하는 경우 토마토나 담배와 같은 더 큰 식물에서 사용하기 위해 쉽게 조정할 수 있습니다.

서론

접목은 기원전 500년경에 확립된 농업 관행이 된 고대 원예 기술입니다1. 수확량을 향상시키기 위해 다양한 종류의 작물을 접목하는 것이 이 기술의 첫 번째 사용이었으며 오늘날에도 이 목적으로 계속 사용되고 있습니다. 지난 10년 동안 접목은 분자생물학자들이 식물 2,3,4,5에서 장거리 신호를 연구하기 위한 도구로서 점점 더 많은 관심을 끌었습니다. 성인 식물을 접목하는 것은 비교적 쉽지만 발아 직후 식물을 접목하는 것은 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 식물 발달, 환경 반응 및 개화와 같은 과정에서 장거리 신호 전달의 효과를 평가해야 하는 경우가 있습니다 6,7,8.

애기장대는 상대적으로 작은 크기를 포함하여 여러 가지 이유로 식물 생물학의 모델 유기체로 자리 잡았으며 실험실 내에서 쉽게 자랄....

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프로토콜

1. 장치 준비

  1. 실리콘 엘라스토머 용액을 정사각형 페트리 접시(100mm x 100mm)에 캐스팅하여 실리콘 그래프팅 장치를 만듭니다. 제조업체의 지침에 따라 엘라스토머 용액 15mL를 준비합니다.
    알림: 실리콘 엘라스토머 키트에는 일반적으로 실리콘 기반 액체와 경화제가 포함되어 있으며, 함께 혼합하면 실리콘이 응고됩니다.
  2. 정사각형 페트리 접시에 29G 와이어의 직선 조각 4개를 서로 등거리에 놓아 정사각형 페트리 접시를 준비합니다(그림 1A). 와이어가 금형 바닥과 같은 높이에 있는지 확인하십시오. 와이어를 완전히 곧게 펴려면 무겁고 평평한 물체(예: 금속 튜브 랙)로 단단하고 균일한 표면에 굴립니다.
    알림: 트위스트 타이에는 종종 29G 와이어가 포함되어 있으며 아세톤으로 코팅된 외부 종이를 제거한 후 사용할 수 있습니다.
  3. 혼합 된 실리콘 엘라스토머 용액을 와이어 위에 붓고 페트리 접시 상단으로 덮습니다. 실리콘이 실온에서 24-48시간 동안 경화되도록 합니다.
  4. 깨끗한 집게를 사용하여 페트리 접시에서 실리콘 시트를 제거하고 깨끗하고 평평한 표면으로 이동합니다.
  5. 실리콘 시트에서 전선을 제거합니다. 채널이 한쪽에서 열릴 수 있도록 미....

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결과

최소한의 기술이 필요한 최적의 접목 조건을 식별하기 위해 접목 스트립 설계의 다양한 측면을 테스트했습니다(표 1). 모든 접목 시험은 0.5% 슈크로오스 MS 배지 상에서 완료되었으며, 이는 이전에 이상적인 접목 배지인 것으로 보고되었다11,12.

최적의 묘목 성장은 스트립 발아로 달성 할 수 없습니다
실리콘 스트립의 첫 번째 반복에서, 실리콘 시트로부터 와이어가 제거된 후 스트립 채널의 후면에 남아있는 실리콘의 얇은 층을 남겨둠으로써 밀폐된 채널이 만들어졌다. 묘목을 플레이트에 직접 발아시키고 나중에 묘목 배축 위에 접목 스트립을 놓는 대신, 소량의 MS 배지로 채워진 채널에 씨앗을 삽입한 후 씨앗을 스트립에 직접 발아시켰습니다. 이 기술을 사용하면 묘목의 절반이 발아 중에 채널에 달라 붙어 늘어나지 않았습니.......

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토론

요약 및 의의
이식편 결합의 형성은 성공적인 접목에 매우 중요하며, 이를 위해서는 대목과 접순 사이의 직접적이고 방해받지 않는 접촉이 필요합니다. 애기장대와 같은 작은 식물 묘목의 미니어처 크기와 취약성으로 인해 이 요구 사항을 충족하는 것이 기술적으로 어렵습니다. 초기 애기장대 묘목 접목 방법에서 개발된 한 가지 기술은 접순과 대목을 짧은 실리콘 튜브 칼라에 삽입하여 이식편 접합부(10)를 지지하는 것이었습니다. 이 방법은 두 이식편이 분리되지 않도록 보호하는 데 매우 효과적이지만 깨지기 쉬운 접순과 대목을 좁은 구멍 튜브에 삽입하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 더욱이, 성장으로 인한 접합부의 두꺼워짐은 접목된 묘목을 손상시키지 않고 좁은 구멍의 실리콘 튜브를 제거하기 어렵게 만드는 경우가 많습니다. 다른 방법은 접목 고리의 사용을 피하면서 묘목이 성장하는 동안 움직이는 것을 방지하기 위해 대체 기술을 사용했는데, 여기.......

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공개 사항

저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.

감사의 글

애기장대 묘목 접목에 대한 초기 교육과 안내를 해주신 Javier Brumos에게 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
15mL 원추형 튜브VWR International Inc10026-076
아세톤(HPLC & ACS 인증 용매) 4 LVWRBJAH010-4
BactoAgarSigmaA1296-500g
Dow SYLGARD 184 실리콘 봉지재 투명 0.5 kg 키트Dow2646340
D-Sucrose (분자 생물학), 1 kgFisher ScientificBP220-1
Eppendorf Snap-Cap 마이크로 원심분리기 Flex-Tube Tubes (1.5 mL), 500 FisherScientific팩20901-551 / 05-402
Fisherbrand 고정밀 #4 스타일 메스 핸들Fisher Scientific12-000-164
Fisherbrand 무연 오토클레이브 테이프Fisher Scientific15-901-111
Fisherbrand 사각 페트리 접시Fisher ScientificFB0875711A
Leica Zoom 2000 스테레오 현미경현미경 중앙L-Z2000
미세 기공 테이프3MB0082A9FEM
Murashige 및 Skoog 기초 매체시그마M5519-10L
파라 필름Genesee Scientific16-101
수산화 칼륨VWR International IncAA13451-36
Redi-earth 플러그 및 묘목 믹스Sun Gro 원예SUN239274728CFLP
Scotts Osmocote PlusHummert International7630600
외과 설계 번호 22 탄소 메스 블레이드Fisher Scientific22-079-697
트윈 20, 500 mLFisher ScientificBP337500
핀셋 DUMONT STYL55 DUMOXEL POLS 110 MMVWR102091-580

참고문헌

  1. Mudge, K., Janick, J., Scofield, S., Goldschmidt, E. E. A history of grafting. Horticultural Reviews. 35, 437-493 (2009).
  2. Holbrook, N. M., Shashidhar, V. R., James, R. A., Munns, R. Stomatal control in tomato with ABA-deficient roots: Response of grafted plants to soil dry....

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재인쇄 및 허가

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