Name: 곡물에서 식물-미생물 상호작용 연구를 위한 식물 그노토바이오틱 성장 시스템 조립 및 활용 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-06-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: 배우세요 GNOVA 그노토바이오틱 시스템을 활용한 곡물 식물-미생물 상호작용 연구 방법입니다. 밀과 옥수수에서 17주까지 장기 배양이 가능하며, 관개 관리와 100% 발아율을 제공합니다.

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<ol><li>Batista, B. D., Singh, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Realities+and+hopes+in+the+application+of+microbial+tools+in+agriculture%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Realities and hopes in the application of microbial tools in agriculture.</a> Microbial Biotechnology. , (2021).</li>
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<table><tbody><tr><td>Powerconnect cordless drill &amp; 100-Piece Kit</td><td>Black+Decker</td><td>BDC120VA100</td><td>1/4"와 1/8" 드릴 비트 필요. </td></tr><tr><td>Vinyl tape, yellow, 1" wide x 36 yards </td><td>3M</td><td>471</td><td>소모품</td></tr><tr><td>Sterling Rubber bands size #32  (2 rubber bands per system)</td><td>Amazon</td><td>B001I1QO00</td><td>소모품. </td></tr><tr><td>Wheat seed</td><td></td><td></td><td>이 실험에서 사용된 품종: Catawba</td></tr><tr><td>Fiberglass pipe wrap insulation, 3 " widex 1/2 " thick  (2 pre-cut circles per system)</td><td>Lowe's</td><td>28930</td><td>2 7/8 " (7.3 cm) 직경의 원으로 절단. 소모품. 원을 대량으로 생산하려면 절단을 위해 절연 테이프를 펼치고 냄비의 열린 가장자리를 사용하여 테이프 절연 위에 냄비를 올려 놓고 압력을 가하고 비틀어 절단합니다. </td></tr><tr><td>DW4 필터 미디어, 15" x 75야드로 사전 절단됨  (1 절단 원형 시스템 당)</td><td>Class Biological Clean, Ltd</td><td>NA</td><td>6.3 " (16.02 cm) 직경의 원으로 절단. CBC는 원하는 경우 대신 구매할 수있는 다른 사전 절단 또는 표준 롤 크기를 가지고 있습니다.  소모품. 카드보드에 원형 템플릿을 자르고 전체 영역의 DW4 미디어에 원을 그린 다음 가위로 자릅니다.</td></tr><tr><td>Silicon tubing, Versilon SPX-50 고강도, 1/8" ID x 1/4" OD x 1/16" 벽 두께</td><td>Saint-Gobain</td><td>ABX00007</td><td>두 개의 긴 조각 (16" // 40.64 cm)과 세 개의 짧은 조각 (2.5" // 6.35 cm)으로 절단 </td></tr><tr><td>수용성 용액의 5% 이용 가능한 염소</td><td>VWR</td><td>JT9416-1</td><td>옥수수 살균 프로토콜에 사용하기 위해 2% v / v로 희석</td></tr><tr><td>Murashige & Skoog 매체, 마이크로 및 매크로 요소. 25 L</td><td>Research Products International</td><td>M10200-25.0</td><td>0.5x 강도로 희석</td></tr><tr><td>Ethanol, 100%, Deacon Labs</td><td>Fisher scientific</td><td>04-355-451</td><td>95% v / v로 희석</td></tr><tr><td>주사기 3 mL, luer lock 비 멸균  (시스템 당 2개)</td><td>Fisher scientific</td><td>14-817-117</td><td>플런저를 버리고 배럴만 유지하고 유리 솜으로 채우고 호일로 덮으십시오.</td></tr><tr><td>유리 비커, 250 mL </td><td>VWR</td><td>470191-150</td><td>밀 종자 살균에 필요한 5 개</td></tr><tr><td>옥수수 종자</td><td></td><td></td><td>이 실험에서 사용 된 유전형: Mexico 21 & ndash; 22 B73XMo17</td></tr><tr><td>알루미늄 베이킹 트레이 18" x 26" </td><td>Amazon</td><td>B01FIK54LQ</td><td>플로우 후드의 치수에 맞는지 확인</td></tr><tr><td>Sodium Chloride</td><td>Fisher scientific</td><td>BP358-1</td><td>0.145 M 용액 준비.</td></tr><tr><td>3D 인쇄 베이스, 폴리 락틱 산 (PLA) 필라멘트 사용 (시스템 당 1개)</td><td>Protolabs</td><td>NA</td><td>인쇄 및 편집 파일은 보충 자료에서 찾을 수 있습니다. Dryad.org DOI https://doi.org/10.5061/dryad.f7m0cfzbc 에서 사용할 수 있습니다. PLA가 베이스를 생성하는 데 사용 된 필라멘트 인 경우 자동 청소기를 사용하지 마십시오. PLA는 150 & deg; C 이상에서 녹고 60 & deg; C 이상에서 변형 될 수 있습니다. 40 & deg; C 이상의 온도에서 사용하려면 PLA 3D 인쇄 베이스의 무결성을 테스트하는 것이 좋습니다. PETG (폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜) 또는 PC (폴리 카보네이트)와 같은 고온 저항성 재료를 대신 사용할 수 있습니다. 이는 부품 비용을 높이고 여전히 자동 청소기를 사용할 수 없습니다. 3D 인쇄 베이스 프로토 타입은 256 & times; 256 & times; 256 mm (길이 & times; 너비 & times; 높이)의 빌드 볼륨을 가진 개인 프린터로 수행되었습니다. 속도와 비용 효율성을 위해 현지 상업용 3D 인쇄 서비스 제공 업체에서 대량으로 인쇄하는 것이 좋습니다. </td></tr><tr><td>남성 luer to 호스 바브 피팅 1/8 "ID, 동물 파생물이없는 폴리 프로필렌  (시스템 당 2개)</td><td>Cole-Parmer</td><td>EW-50114-69</td><td>프로토콜에서 피팅 1이라고 함</td></tr><tr><td>남

곡물에서 식물-미생물 상호작용 연구를 위한 식물 그노토바이오틱 성장 시스템 조립 및 활용

Assembly and Use of a Plant Gnotobiotic Growth System for Plant&#8211;Microbe Interaction Studies in Cereals

The development of microbial-based agricultural amendments that work consistently in the field requires an understanding of the molecular mechanisms of ...

본 연구는 미생물이 어떻게 식물 뿌리에 군집을 형성하고 식물의 스트레스 회복력에 영향을 미치는지 조사합니다. 이 프로토콜은 전통적인 소형 모델 식물을 넘어 광범위한 식물 종의 식물-미생물 상호작용 연구에 적용될 수 있습니다.먼저, 실험을 위해 준비된 포트를 가져와 플라스틱 캡을 제거합니다. 1/2 배농도의 Murashige and Skoog 배지 378 milliliters를 포트에 붓습니다. 점토 및 모래 기질의 경우, 공극의 70%가 물로 채워지도록 각각 360 milliliters와 350 milliliters를 사용합니다. 멸균 핀셋을 사용하여 멸균된 종자를 적절한 깊이로 심습니다. 밀은 0.5 inches 깊이에, 옥수수는 1 inch 깊이에 파종합니다. 포트 상단에 플라스틱 캡을 다시 덮은 후 후드에서 포트를 꺼냅니다. 또는, 멸균된 사전 발아 묘를 GNOVA에 파종합니다. 포트와 유리 실린더를 생장 챔버로 옮긴 후, 유리 실린더의 바닥면이 아래로 향하게 하여 포트에 가까이 댑니다. 멸균 랩과 플라스틱 캡을 잡습니다. 한 번의 동작으로 포트에서 플라스틱 캡을, 유리 실린더에서 멸균 랩을 빠르게 제거합니다. 유리 실린더를 상단으로 내려 3D 프린팅된 베이스의 턱에 안착시킵니다. 밀은 12시간 광주기의 형광등 아래에서 낮에는 22 degrees Celsius, 밤에는 16 degrees Celsius로 재배합니다. 옥수수의 경우, 동일한 조건에서 낮에는 27 degrees Celsius, 밤에는 23 degrees Celsius를 유지합니다.긴 실리콘 튜브 조각을 병 상단 디스펜서에 연결합니다. 관수 라인 근처에 불꽃을 배치합니다. 관수 라인과 필터 홀더에서 시린지 배럴을 제거합니다. 모든 튜브 끝부분이 불꽃 구역 내에 있도록 유지합니다. 필터 홀더를 관수 라인에 연결합니다. 두 개의 시린지 배럴을 연결합니다. 그런 다음, 병 상단 디스펜서에 연결된 긴 튜브 조각을 필터 홀더의 하단 포트에 연결합니다. 0.5배 농도의 Murashige and Skoog 배지 150 milliliters를 분주합니다. 두 시린지 배럴을 분리합니다. 필터 홀더에서 실리콘 튜브를 떼어내고 관수 라인에서 필터 홀더를 분리합니다. 이를 시린지 배럴 하나로 교체합니다.관수 처리량을 높이기 위해 50개 이상의 시료를 사용하는 대규모 실험에서는 10% 표백제 세척 전략을 사용하십시오. 10% v/v 표백제 용액을 두 개의 작은 플라스틱 비커에 분주합니다. 비커를 관수 라인 근처에 배치하고 관수 라인에서 시린지 배럴을 제거합니다. 필요할 때까지 튜브 끝부분을 10% 표백제 용액에 담가 둡니다. 필터 홀더에서 시린지 배럴을 제거합니다. 모든 튜브 끝부분을 필요할 때까지 10% 표백제 용액에 담가 둡니다. 과잉의 표백제 용액을 털어냅니다. 필터 홀더를 화분 관수 라인에 부착합니다. 보틀탑 디스펜서에 연결된 긴 튜브를 필터 홀더의 하단 포트에 연결합니다. 1/2 농도의 Murashige and Skoog 배지 150 milliliters를 분주합니다. 필터 홀더의 하단 포트에서 긴 실리콘 튜브를 분리합니다. 과잉 표백제를 제거한 후 관수 라인의 필터를 시린지 배럴로 교체합니다. 관수 부피가 변한 경우, 약 20 milliliters의 배지를 사용하여 라인을 프라이밍하십시오.구체적인 연구 목표와 처리할 시료의 양에 맞춰 수확 프로토콜을 수정하십시오. 화분에서 유리 실린더를 제거합니다. 화분을 신속하게 층류 정화대(laminar flow hood)로 옮긴 후 3D 프린팅된 베이스에서 분리합니다. 식물의 밑동을 잡고 토양 배지를 용기에 쏟아냅니다. 뿌리에서 커다란 토양 덩어리를 조심스럽게 제거합니다. 필요한 경우, 구체적인 연구 목적에 따라 토양 시료를 채취합니다. 멸균 가위를 사용하여 지상부(shoot)와 뿌리를 분리합니다. 지상부의 생중량을 기록합니다. 탈이온수가 담긴 비커에서 뿌리를 가볍게 흔들어 세척합니다. 뿌리의 물기를 흡수지 등으로 제거합니다. 뿌리의 생중량을 기록하고, 필요한 경우 구체적인 연구 목적에 따라 뿌리 시료를 채취합니다.밀과 옥수수는 GNOVA 내에서 100%의 발아율을 보인 반면, 백 시스템(bag system)에서는 2주 차에 밀은 67%, 옥수수는 75%의 발아율을 기록했다. GNOVA에서 재배된 밀은 Zadok 성장 단계 13에 도달했으나, 백 시스템에서 재배된 밀은 Zadok 성장 단계 11에 머물렀다. 5주 차에 GNOVA 내의 밀은 분얼(tiller)의 출현으로 확인되는 Zadok 성장 단계 21에 도달한 반면, 백 시스템에서는 분얼이 나타나지 않았으며 식물은 Zadok 성장 단계 13에 머물렀다. GNOVA에서 12주 동안 성장한 후, 밀 식물은 더 많은 황화 잎을 보였으며 유리 실린더는 식물 바이오매스로 가득 찼다. 밀 식물을 GNOVA에서 2주 더 재배했을 때, 바이오매스의 눈에 띄는 증가는 없었다. GNOVA 내에서 옥수수의 성장을 4주 동안 평가하여 백에서 재배된 옥수수와 비교하였다. GNOVA에서 재배된 옥수수의 생체 바이오매스는 백 시스템에서 재배된 것과 비교하여 593% 증가했다. GNOVA 내에서 재배된 옥수수는 백 시스템에서 재배된 옥수수보다 지상부 및 뿌리 길이가 유의미하게 더 길었다.본 프로토콜을 통해 연구자는 통제된 조건에서 식물-미생물 상호작용을 연구하고, 미생물 이펙터와 식물 반응 사이의 인과관계를 규명할 수 있습니다. 본 프로토콜에서 가장 까다로운 부분은 멸균 상태를 유지하기 위해 급수 라인을 세심하게 취급하는 것입니다. 향후 연구에서는 이 시스템을 합성 미생물 군집과 결합하여 식물 성장을 촉진하는 이펙터를 식별하고 미생물 군집 조립 메커니즘을 조사할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Biology

생물학

우리는 소개, 추적 및 식물 세포에서 GFP의 표현의 정량 분석​​에 대한 방법을보고합니다. 이 방법은 시간이 지남에 샘플을 다수의 세미 연속 이미지 수집을위한 맞춤 설계된 로봇 시스템을 사용합니다. 우리는 또한 이미지 시리즈의 분석 ImageJ와 ImageReady의 사용을 보여줍니다.

로보틱스 및 식물 조직에서 유전자 발현의 연구 동적 이미지 분석

우리는 이온 채널의 기능에 대한 단일 지점에서 돌연변이의 효과를 연구하는 방법을 보여줍니다 것입니다.

이온 채널의 돌연변이 유발과 기능 분석 Heterologously 포유 동물 세포에 표현

Clathrin - 중재 endocytosis는 화물선 선택과 clathrin 코트 어셈블리를 조정 어댑터 단백질에 따라 달라집니다. 우리가 모델로 효모 endocytic 어댑터 단백질 Sla1p를 사용하여 어댑터 clathrin 물리적 상호 작용과 라이브 셀 이미징 방법을 연구하는 절차를 설명합니다.

생체내 및 아답터 - clathrin 상호 작용의 체외 연구에서

단백질 정제의 과정에서 사용될 적합한 소수성 상호 작용 크로마 토그래피 (혼성 집적회로) 미디어를 식별하는 자동화된 방법을 설명하고있다. 방법은 자동화된 버퍼 블렌딩, 동적 시료 루프 주입, 순차 열 선택, 다중 파장 분석 및 분할 분획 eluate 컬렉션을 포함하여 중간 압력 액체 크로마 토그래피 시스템을 활용합니다.

단백질 정제에서 사용하기 위해 자동화된 소수성 상호 작용 크로마 토그래피 칼럼 선정

우리는 predation 위험이 상승 스트레스의 요구를 충족하기 위해식이 변경 사항을 유도하여 herbivore의 먹이의 화학 품질을 변경할 수있는 방법을 평가하기위한 방법을 제시하는 방법이 스트레스 herbivores에서 시체의 분해는 토양 미생물에 의해 후속 식물 쓰레기 분해 속도가 느려집니다.

Predation 위험, Herbivore 생리적 스트레스와 식물 돼지 미생물 분해를 연결

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

여기, 캘리포니아2 +에 효과의 평가 대 한 두 개의 중간 처리량 분석-인간의 정자에서 신호 및 acrosome 반응 같습니다. 이 분석 실험은 신속 하 고 쉽게 화면에 캘리포니아2 +효과 대 한 화합물의 큰 금액을 사용할 수 있습니다-인간의 정자에서 신호 및 acrosome 반응.

매체-처리량에 캘리포니아2 +효과의 평가 대 한 분석 실험을 심사-신호 및 인간의 정자에서 Acrosome 반응

이 프로토콜은 세포를 고정화시키는 알긴산의 신속한 물리적 겔화에 의한 세포 캡슐화 방법을 예시한다. 얻어진 마이크로비드는 시간이 지남에 따라 아밀로이드-β의 제어되고 지속적인 분비를 허용하고 시험관 내 및 생체 내 모델에서 분비 된 아밀로이드-β의 효과를 연구하는 데 사용할 수 있습니다.

알츠하이머 병 모델링에 사용하기 위한 아밀로이드-β-분비 알긴산 마이크로비드 의 제조

이 프로토콜은 부화 전에 계란 케이스(oothecae)를 살균하는 표면을 통해 그노토바이오틱 미국바퀴벌레(페리플라네나 아메리카나)를설치하고 유지하는 데 사용됩니다. 이 뇨토바이오틱 곤충은 수직으로 전염된 Blattabacterium 내시빅바이오엔트를 함유하고 있지만 도끼 내장이 있습니다.

그노토바이오틱 아메리칸 바퀴벌레설립 및 유지보수(페리플라나 아메리카나)

여기서 우리는 BiFC 기반 FRET-FLIM 분석법에 의한 형광 태그 단백질을 사용하여 3개의 단백질 파트너 간의 삼차 복합 형성을 시각화하는 방법을 제시합니다. 이 방법은 생체 내에서단백질 단백질 상호 작용 복합체를 연구하는 데 유용합니다.

BIFC-FRET-FLIM 분석체에 의한 MADS 박스 전사 계수의 두 단백제와 칼슘 센서 단백질 간의 삼자 상호 작용 결정

배우세요 GNOVA 그노토바이오틱 시스템을 활용한 곡물 식물-미생물 상호작용 연구 방법입니다. 밀과 옥수수에서 17주까지 장기 배양이 가능하며, 관개 관리와 100% 발아율을 제공합니다.

곡물에서 식물-미생물 상호작용 연구를 위한 식물 그노토바이오틱 성장 시스템 조립 및 활용

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