Name: 줄기 구내염 병원체에 의해 유도된 포플러 외래 뿌리: 뿌리 생물학 및 광 반응 관련 과정을 연구하기 위한 실험 시스템 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-10-11T14:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 4 s
Description: 배우세요 포플러 외래 뿌리 유도 프로토콜을 통해 뿌리 생물학과 광 반응 관련 과정을 연구하는 방법을. 이 실험 시스템은 식물 발달 메커니즘 이해에 기여합니다.

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<meta charset="utf8"></head><body>곰팡이 병원체가 포플러 줄기 구내염 및 혈관 수송에 미치는 영향 연구

<ol><li>Xing, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fungal+pathogens+of+canker+disease+trigger+canopy+dieback+in+poplar+saplings+by+inducing+functional+failure+of+the+phloem+and+cambium+and+carbon+starvation+in+the+xylem%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Mol+Plant+Pathol%22%5BJournal%5D)">Fungal pathogens of canker disease trigger canopy dieback in poplar saplings by inducing functional failure of the phloem and cambium and carbon starvation in the xylem.</a> Physiol Mol Plant Pathol. 101523, 112(2020).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>한천</td><td>솔라바이오</td><td>A8190&nbsp; &nbsp;</td><td>곰팡이 성장을 위한 영양 공급</td></tr><tr><td>알루미늄 호일</td><td>바이오샤프</td><td>BS-QT-027B</td><td>감염된 지역에 음영을 제공하기 위해</td></tr><tr><td>거들링 나이프</td><td>MoGong 하드웨어 공구 회사</td><td></td><td>포플러 줄기/가지의 표피를 감습니다.</td></tr><tr><td>접목 테이프</td><td>CAPI</td><td>5 cm</td><td>식물에 곰팡이를 고정하려면</td></tr><tr><td>PD(감자 추출, 포도당)&nbsp;</td><td>솔라바이오</td><td>P7360</td><td>곰팡이 성장을 위한 영양 공급</td></tr><tr><td>PE 플라스틱 필름</td><td>먀오지에(MiaoJie)</td><td>413703</td><td>식물에 곰팡이를 고정하려면</td></tr><tr><td>페트리 접시</td><td>Bkman 생물학적 Co., Ltd&nbsp;</td><td>90mm</td><td>PDA 배지 준비</td></tr><tr><td>온도 조절 인큐베이터</td><td>상하이 Kuntian 실험실 기기 Co., Ltd</td><td>KTD-6000 시리즈</td><td>곰팡이 성장을 위한 환경 제공</td></tr></tbody></table>

줄기 구내염 병원체에 의해 유도된 포플러 외래 뿌리: 뿌리 생물학 및 광 반응 관련 과정을 연구하기 위한 실험 시스템

Poplar Adventitious Roots Induced by Stem Canker Pathogens: An Experimental System for Studying Roots Biology and Light Response-Related Processes

거들링 접종을 통해 외래 뿌리를 유도하는 줄기 구내염 병원체의 작업 흐름은 그림 1에 나와 있습니다. 여기에서 수행된 실험은 줄기 구내염 병원균인 V. sordida, B. dothidea 및 이들의 분리물(다른 숙주, 지역 또는 병원성)이 포플러 종에서 AR의 형성을 유도할 수 있음을 보여주었습니다. 이 프로토콜에서는 V. sordida를 사용하여 CZC, CFCC86775를 분리하고 B. dothidea를 사용하여 SD50 및 SD81을 분리하여 P. alba var. pyramidalis에서 AR을 생성했습니다. V 소디다 CZC는 사용되는 전형적인 병원체이며 중국 일반 미생물 배양 수집 센터 (CGMCC 40575)에 기탁되었습니다. V. sordida 분리 CFCC86775은 중국 임업 문화 수집 센터에서 구입했으며, 두 개의 SD 분리물은 산둥성의 구내염 포플러 나무에서 수집하여 우리 실험실에 보관했습니다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 거들링 부위에 굳은살이 형성되었고(그림 2A, 패널 1), 도금과 형성층 제거 처리(그림 2A, 패널 2)에서는 AR이 거의 형성되지 않았으며, 체관부 접종 시술 후에는 적색의 섬유근이 많이 생성되었다(그림 2A, 패널 3-6). 우리는 또한 AR이 P. alba var. pyramidalis, Populus × beijingensis, P. alba × P. tremula var. glandulosa 클론 84K, P. euramericana cv. 'Bofeng 3' 또는 기타 하이브리드 포플러)와 같은 다른 포플러 종 또는 클론에서 유도되는 것을 관찰했습니다. 그러나 이 프로토콜에서 AR은 1년 된 P. alba var. pyramidalis의 줄기에서만 생성됩니다. 마지막으로, 그림 2 패널 7에서 볼 수 있듯이, AR 구조는 병원균 V. sordida에 의한 체관부 접종 후 6세 P. alba var. pyramidalis의 줄기에서도 유도되었습니다. 포플러 줄기의 지름은 약 6-7cm이고 가장 긴 섬유질 뿌리의 길이는 7.0cm 이상입니다.
그림 2에서 볼 수 있듯이, 빨간색 세그먼트는 알루미늄 호일로 감싼 포플러(그림 2B, 패널 1)에서 생성된 흰색 유백색 또는 연한 빨간색 AR에서 3일 후의 빨간색 AR(그림 2B, 패널 4)에 이르기까지 햇빛 조건에 노출된 후 음영 포플러 AR에서 생성되었습니다. 또한, 우리는 또한 적색 색소가 빛에 노출된 후 단기간에 생성된다는 것을 알아차렸고, 유전자 발현 분석은 색소(주로 시아니딘-3-O-글루코시드)의 생합성이 페닐프로판 대사 경로6의 시작부터 새로운 생합성이 아니라 안토시아니딘 기질에서 직접 형질전환되었음을 보여주었습니다.
이 프로토콜에서는 두 가지 거들링 방법(체관부 및 표피 거들링)이 모두 병원체 접종 후 포플러 줄기에 AR 형성을 유도할 수 있습니다. 바람막이가 적고 표피-띠를 두르는 접종된 포플러의 생리학(예: 물과 탄수화물의 수송)에 대한 영향이 적었습니다. 그러나 AR의 생산은 체관부 거들링에서 조금 빠르고 효율적인 것 같습니다. 따라서 체관부 거들링 접종 방법은 포플러 AR 연구에 권장됩니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67304/67304fig01.jpg"> 
그림 1: 포플러의 거들링 접종 방법을 통해 줄기 구내염 병원체에 의해 유도된 외래뿌리(AR) 형성의 개략적인 작업 흐름. 먼저, 줄기 구내암 병원균(28°C에서 7-10일 동안 어둠 속에서 배양)을 균사체 스트랩(너비 1.2cm)으로 절단했습니다. 1 년 된 포플러 묘목 또는 1 년 된 가지를 두 가지 방법을 통해 줄기 (땅 위 ~ 30cm 또는 가지 밑동, 파란색 화살표로 표시)에 띠를 띠었습니다 : 체관 거들 링 (줄기의 표피, 체관 및 부분 형성층 조직을 포함하는 거들 링 및 폐기) 또는 표피 거들링 (줄기의 표피 만 포함하는 거들 링 고리를 거들링 및 버림). 띠를 띠는 체관부 또는 체관부 고리의 너비는 1.0cm입니다. 그런 다음 띠를 낀 부위를 균사체 끈으로 완전히 덮고 즉시 PE 플라스틱 테이프로 감쌌습니다. 스트랩의 균사체 측면은 띠를 띠고 있는 부분을 향하고 있습니다. 뿌리 형성 및 뿌리 발달과 같은 뿌리 생물학 연구를 위해 접종된 포플러 묘목/가지를 정기적인 관리(경로 I, 노란색 화살표로 강조 표시)하에 14-30일 동안 재배했습니다. 분절의 생합성, 광형태형성 또는 광 관련 유전자의 발현 조절 연구를 위해 추가 알루미늄 호일 랩핑을 채택한 다음 접종된 묘목/가지를 AR을 생산하기 위해 ~20일 동안 재배했습니다. AR이 생성되었을 때, 줄기/가지에서 알루미늄 호일을 제거하고 포플러 AR을 햇빛 또는 기타 빛 조건(광 스펙트럼, 강도, 주기 또는 그 조합에 따라 다름)에 노출시켰습니다(경로 II, 빨간색 화살표로 강조 표시됨). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67304/67304fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67304/67304fig02.jpg"> 
그림 2: 줄기 궤양 병원체는 포플러에서 AR의 빛 조건에서 외래뿌리(AR)와 분절 생합성의 형성을 유도했습니다. (A) 다양한 줄기 구내염 병원체는 포플러 줄기에서 AR 형성을 유도합니다. A1 : 거들 컨트롤; A2 : 거들링 및 형성층 제거 (GR); A3-6: 다른 줄기 구내염 병원체(V. sordida 및 B. dothidea)는 1세 P. alba var. pyramidalis 묘목에서 AR 형성을 유도합니다. A7: 6세 P. alba var. pyramidalis의 가지에서 생산된 AR. (B) 빛 노출은 포플러 AR에 있는 분절의 생합성을 유도합니다. B1-B4는 노출 후 0일, 1일, 2일, 3일에 광 조건에 노출된 포플러 AR을 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67304/67304fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

Valsa sordida and Botryosphaeria dothidea are two crucial necrotrophic fungal pathogens that damage many plant hosts, particularly species in the genus ...

이 연구 프로토콜의 범위는 포플러 나무의 가지 줄기에 곰팡이 병원균을 거들링하고 접종하여 외래 뿌리를 생산하는 방법을 설명하는 것입니다. 우리는 이 방법을 뿌리 생물학 및 포플러-병원체 상호 작용의 빛 반응 과정을 연구하기 위한 이상적인 실험 시스템으로 제안합니다.식물 성장 촉진 뿌리박테리아, 외생균, 혈관 균근 진균 또는 외생균근 진균과 같은 뿌리에서 유익한 미생물의 성장 촉진이 많은 식물 종에서 보고되었지만 병원체에 의한 외래 성장의 유도는 문서화되지 않았습니다. 이 프로토콜은 포플러의 뿌리 발달의 정상적인 현상을 나타냅니다.포플러 뿌리의 발달과 행동은 다양한 환경과 유익한 미생물과의 상호 작용에서 연구되었습니다. 그러나 우리의 연구는 식물 성장 생물학의 새로운 영역인 곰팡이 줄기 병원체에 의한 포플러의 외래 뿌리 유도를 소개합니다. 우리는 이 발견이 성장 생물학 연구뿐만 아니라 식물-병원체 상호 작용에 대한 이해를 발전시킬 것이라고 믿습니다.이 연구 프로토콜은 줄기 병원체가 포플러에서 외래 뿌리를 유도한다는 것을 보여주었습니다. 우리는 병원체가 전사, 전사 후 및 후생유전학적 변형 수준에서 외래 뿌리의 유전자 발현 패턴을 변경할 수도 있다는 것을 받아들일 수 있습니다. 따라서 이 프로토콜에서 제안된 방법은 포플러 외래 뿌리에 대한 연구의 길을 열었습니다.앞으로는 포플러에서 외래 뿌리 형성을 유도하는 구내염 병원체의 생리학적, 분자적 메커니즘에 초점을 맞출 것입니다. 또한 병원체 접종 후 포플러 외래근의 저항성 메커니즘과 후생유전학적 변형을 연구하고 이러한 현상의 조림 적용을 알아보고자 한다.[해설자] 감자 포도당 한천 또는 PDA 배지를 준비하려면 감자 추출물 6g, 포도당 20g, 한천 20g을 물 1리터에 녹입니다. 배지를 섭씨 121.1도에서 30분 동안 멸균합니다. 배지를 각각 20밀리리터의 PDA 배지가 들어 있는 페트리 접시에 붓습니다. 페트리 접시 중앙에 Valsa sordida 또는 Botryosphaeria dothidea의 활성화된 곰팡이 균사체 큐브를 접종합니다. 접시를 섭씨 28도의 어둠 속에서 7-10일 동안 배양합니다. 배양 후, 진균 균사체가 있는 PDA 배지를 스트립으로 자릅니다. 다음으로, 1-2년 된 활발하게 자라는 포플러 묘목을 선택하고 묘목에서 성숙한 줄기를 선택합니다. 접종 부위를 75% 에탄올로 멸균합니다. 멸균 된 포플러 줄기의 표피와 체관부를 조심스럽게 감습니다. 부분 형성층을 포함하여 거들링된 체관부 고리를 제거하여 내부 형성층 또는 목부 조직을 노출시킵니다. 체관부 거들링 접종 처리로 곰팡이 균사체 스트랩으로 거들링 부위를 완전히 덮습니다. 접종된 줄기를 신축성 있고 투명한 접목 테이프 4겹으로 감싸 수분을 유지합니다. 멸균된 칼을 사용하여 노출된 부위의 내부 형성층 조직을 긁어내고 손상시킵니다. 그런 다음 형성층 제거 처리의 일부로 PDA 스트랩을 거들링 영역에 접종합니다. 다음으로, 거들링 대조군으로 배양되지 않은 PDA 배지 스트랩으로 거들링 영역을 직접 접종합니다. 접종된 줄기를 신축성 있고 투명한 접목 테이프 4겹으로 감싸 수분을 유지합니다. 접종한 줄기를 막대기로 묶어 바람막이로부터 보호하십시오. 접종 14-30일 후 포플러 외래 뿌리의 형성을 관찰하고 기록합니다. 포플러 줄기의 표피를 조심스럽게 감아 녹색 체관부 조직을 노출시킵니다. 그런 다음 체관부 조직을 수직으로 긁어내고 체관부의 내부 구조를 노출시킵니다. 이전에 설명한 대로 가들 모양의 표피 부위에 진균 균사체와 PDA 스트랩을 접종합니다. 접종된 줄기를 신축성 있고 투명한 접목 테이프 4겹으로 감쌉니다. 접종 후 14-30일 후 포플러 외래근 또는 외래근의 형성을 관찰하고 기록합니다. 줄기 구내염 병원체 V. sordida 및 B. dothidea는 체관부 거들링 접종 후 Populus alba var. pyramidalis 줄기에서 외래 뿌리의 형성을 유도했습니다. 체관부 거들링 후 병원균 V. sordida에 의해 6년생 P. alba var. pyramidalis의 줄기에도 외래 뿌리가 유도되었으며 뿌리 길이는 7.0cm를 초과했습니다. 체관부 거들링 또는 표피 거들링 접종법을 이용하여 포플러에 외래근을 유도한 후, 병원균 접종 부위를 알루미늄 호일로 감싸 차광 처리를 한다. 줄기를 막대기로 묶어 바람막이로부터 보호하십시오. 20일 후 줄기에서 알루미늄 호일을 제거합니다. 알루미늄 호일 음영과 음영이 없는 포플러 외래 뿌리를 관찰하고 사진을 찍습니다. 그늘진 포플러 외래 뿌리를 햇빛이나 인공 광원 아래에서 재배하십시오. 1-5일 동안 빛에 노출된 후 접목 테이프를 제거하고 포플러 외래 뿌리를 수확합니다. 외래 뿌리를 알루미늄 호일로 싸십시오. 외래 뿌리 샘플을 액체 질소에 담그고 섭씨 영하 80도에서 보관합니다. 빛 노출은 P. alba var. pyramidalis의 흰색 또는 연한 빨간색 외래 뿌리를 3일 이내에 빨간색 외래 뿌리로 변형했으며, 색소 생합성은 시아니딘 3-O-글루코사이드 형성과 관련이 있습니다.

poplar-adventitious-roots-induced-stem-canker-pathogens-an

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연구

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Biology

생물학

이 문서 RootChip의 Arabidopsis 모종 배양을위한 프로토콜, 미세한 루트 모니터링 및 세포내 신진 대사 단계의 걱정 기반의 측정과 성장 조건의 자동 제어를 결합한 microfluidic 이미징 플랫폼을 제공합니다.

RootChip를 사용하여 루트 환경의 신속한 조작과 Arabidopsis 루트 성장의 시간 저속 형광 이미징

LRIS(Lateral Root Inducible System)는 측근의 동기 유도를 허용하며 Arabidopsis, thaliana 및 maize에 대해 제공됩니다.

의 측면 루트 유도 성 시스템<em&gt; 애기 장대</em&gt;과 옥수수

이 프로토콜은 광시트 현미경 검사를 위한 식물 샘플 준비 방법을 보여줍니다. 이 설정은 식물을 젤 표면에 수직으로 장착하고 통제 된 밝은 조건에서 자라도록하는 것이 특징입니다. 이를 통해 표준화된 조건에서 식물 기관 발달을 장기간 관찰할 수 있습니다.

겔의 표면에 성장 식물 뿌리의 가벼운 시트 형광 현미경

이 프로토콜은 식물 뿌리에 토양 매개 미생물을 접종하는 전략에 대한 자세한 요약을 제공합니다. 진균 Verticillium longisporum 및 Verticillium dahliae에 대해 예시된 세 가지 상이한 뿌리 감염 시스템이 기술된다. 잠재적 응용 분야와 가능한 다운스트림 분석이 강조되고 각 시스템에 대한 장단점이 논의됩니다.

식물 뿌리를 토양 매개 미생물로 감염시키는 접종 전략

우리는 간단한 실험실 도구를 사용하여 Arabidopsis 및 Medicago의 루트 시스템 아키텍처 (RSA)를 검사합니다. 묘목은 메쉬 위에 수경 재배되고 아트 브러시를 사용하여 RSA를 드러냅니다. 스캐닝 또는 고해상도 카메라를 사용하여 이미지를 촬영한 다음 ImageJ로 분석하여 특성을 매핑합니다.

플랜트 루트 시스템 아키텍처 특성을 매핑하기 위한 간단한 프로토콜

당사는 in vivo leaf 접종 방법을 사용하여 줄기 구내염 병원균에 대한 포플러 내성을 평가하기 위한 단계별 프로토콜을 제공합니다. 이 방법은 중국의 포플러 육종 자손에서 Cytospora chrysosperma 및 Botryosphaeria dothidea 구내염 저항성의 대규모 평가에 특히 적합합니다.

In Vivo Leaf Inoculation: 줄기 구내염의 포플러 육종에서 하이브리드 클론의 질병 저항성을 평가하는 대체 방법

Stemgent 독스의 Inducible 마우스 TF의 Lentivirus 세트 유도된 pluripotent 줄기 (IPS) 셀에 마우스 배아 섬유아 세포 (MEFs)를 재설 정할 수 있습니다. 다음은 마우스 프로그래밍 전사 요인 Oct4의 독스 - inducible 표현에 대한 프로토콜을 보여줍니다, Sox2, Klf4과 c - Myc은 표현하는 일반적인 MES pluripotency 마커 IPS의 식민지를 생성합니다.

4 전사 인자와 마우스 배아 섬유아 세포를 프로그래밍하여 유도 Pluripotent 줄기 세포의 생성, Doxycycline는 Lentiviral 전달 시스템 Inducible

조혈 줄기 및 전구 세포의 표시 조합 5 형광 단백질은 재생 중에 골수 조혈 아키텍처에 대한 통찰력을 제공하는 공 초점과 두 광자 현미경을 통해 생체 클론 추적에 있습니다. 이 방법은 이식 다음 시간의 광범위한 기간에 대한 손상 조직의 스펙트럼으로 구분 HSPCs 유래 세포의 비 침습적 운명 매핑 할 수 있습니다.

공 초점 및 다중 광자 현미경을 사용하여 다섯 형광 단백질에 의해 표시됨 조혈 줄기 및 전구 세포의 생체 내 클론 추적에서

조혈 줄기 및 전구 세포 (HSPCs) 및 골수 틈새 시장 사이의 상호 작용의 본질은 제대로 이해된다. 맞춤형 하드웨어 변형 및 다단계 획득 프로토콜은 생체 화상 골수 영역 내에 홈 표지 HSPCs 추적 상호 작용과 움직임 이광자 및 공 초점 현미경의 사용을 허용한다.

성인 마우스 두개골 골수에서 조혈 줄기 및 전구 세포의 생체 내 4 차원 추적에서

결정질 셀룰로오스는 식물 세포벽의 중요한 구성 성분입니다. 그러나 세포 분해능에서 정량화하는 것은 기술적으로 어렵습니다.  여기에서는 시공간 해상도에서 세포벽 구성에 대한 정보를 얻기 위해 편광 기술과 뿌리 단면을 사용하는 방법을 보고합니다.

에서 결정 셀룰로오스 축적의 높은 해상도 정량<em&gt; 애기 장대</em&gt; 뿌리 조직 특이 세포 벽 수정을 모니터링하는

배우세요 포플러 외래 뿌리 유도 프로토콜을 통해 뿌리 생물학과 광 반응 관련 과정을 연구하는 방법을. 이 실험 시스템은 식물 발달 메커니즘 이해에 기여합니다.

줄기 구내염 병원체에 의해 유도된 포플러 외래 뿌리: 뿌리 생물학 및 광 반응 관련 과정을 연구하기 위한 실험 시스템

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