Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Laterale Root Induceerbare System in

13.8K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/53481

⸱

14 januari 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Plant Systems Biology, VIB, Ghent, 2Department of Plant Biotechnology and Bioinformatics, Ghent University

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Het Lateral Root Inducible System (LRIS) maakt gelijktijdige inductie van laterale wortels mogelijk en wordt gepresenteerd voor Arabidopsis thaliana en maïs.

Samenvatting

Laterale wortelontwikkeling draagt aanzienlijk bij aan het wortelsysteem en is daarom cruciaal voor plantengroei. De studie van laterale wortelinitiatie is echter moeizaam, omdat het slechts in enkele cellen binnen de wortel plaatsvindt en op een onvoorspelbare manier. Om dit probleem te omzeilen, is een Lateral Root Inducible System (LRIS) ontwikkeld. Door zaailingen achtereenvolgens te behandelen met een auxine transportremmer en een synthetische auxine, vindt een sterk gecontroleerde laterale wortelinitiatie synchronisch plaats in de primaire wortel, waardoor een overvloedige bemonstering van een gewenste ontwikkelingsfase mogelijk is. De LRIS is oorspronkelijk ontwikkeld voor Arabidopsis thaliana, maar kan ook op andere planten worden toegepast. Dienovereenkomstig is het aangepast voor gebruik in maïs (Zea mays). Er wordt een gedetailleerd overzicht gegeven van de verschillende stappen van de LRIS in beide planten. De combinatie van dit systeem met comparatieve transcriptomiek maakte het mogelijk om functionele homologen van Arabidopsis laterale wortelinitiatie genen in andere soorten te identificeren, zoals hier geïllustreerd voor het CYCLIN B1;1 (CYCB1;1) celcyclusgen in maïs. Ten slotte worden de principes die in aanmerking moeten worden genomen bij het ontwikkelen van een LRIS voor andere plantensoorten besproken.

Inleiding

Het wortelstelsel is cruciaal voor de groei van planten, omdat het zorgt voor verankering en opname van water en voedingsstoffen uit de bodem. Door de uitbreiding van een wortelstelsel berust voornamelijk op de productie van zijwortels, de initiatie en vorming zijn uitgebreid onderzocht. Zijwortels worden geïnitieerd in een bepaalde subgroep van pericycluscellen, de zogenaamde stichter cellen 1. In de meeste tweezaadlobbigen, zoals Arabidopsis thaliana, wordt deze cellen zich aan de protoxyleem polen 2, terwijl in eenzaadlobbigen zoals maïs, worden zij vinden in het floëem polen 3. Founder cellen worden gekenmerkt door een verhoogde auxine respons 4, gevolgd door expressie van specifieke genen celcyclus (bv CYCLIN B1; 1 / CYCB1, 1), waarna zij ondergaan een eerste ronde van asymmetrische anticlinale gebieden 5. Na een reeks gecoördineerde anticlinale en periclinale divisies, wordt een laterale wortel primordium gevormd die uiteindelijk zal ontstaan ​​als eenutonomous laterale wortel. De locatie en het tijdstip van zijwortelinitiatie zijn echter niet voorspelbaar, omdat deze gebeurtenissen noch overvloedig noch gesynchroniseerd. Dit belemmert de toepassing van moleculaire methoden zoals transcriptomics dit proces te bestuderen.

Om dit aan te pakken, is een zijwortelinitiatie induceren systeem (LRIS) ontwikkeld 6, 7. In dit systeem worden zaailingen eerst behandeld met N -1-naphthylphthalamic acid (NPA), die auxinetransport en accumulatie remt derhalve blokkeren zijwortelinitiatie 8. Door vervolgens de overdracht van de zaailing op medium dat de synthetische auxine 1-naftaleen azijnzuur (NAA), het hele pericyclus laag reageert op de verhoogde auxine niveaus waardoor massaal inducerende laterale wortel initiëren celdelingen 6. Als zodanig is dit systeem leidt tot een snelle, synchrone en uitgebreide zijwortels initiaties, waardoor u gemakkelijk verzamelen van wortel monsters verrijkt voor een bepaalde fase van de lateral wortelontwikkeling. Vervolgens kunnen deze monsters worden gebruikt om genoom-wijde expressie profielen tijdens zijwortelvorming bepalen. De LRIS heeft reeds aanzienlijke kennis zijwortelinitiatie in Arabidopsis en maïs 9-13, maar de noodzaak leverde dit systeem voor andere plantensoorten wordt duidelijker naarmate meer genomen worden gesequenced en er is een toenemende belangstelling kennis dragen aan economisch belangrijke species.

Hier, de gedetailleerde protocollen van het Arabidopsis en maïs LRISs worden gegeven. Vervolgens wordt een voorbeeld van het gebruik van het systeem verschaft, door illustreren hoe transcriptomics data afkomstig van maïs LRIS kan worden gebruikt om functionele homologen die een geconserveerd functioneel tijdens zijwortelinitiatie in verschillende plantensoorten te identificeren. Tenslotte richtlijnen om de LRIS optimaliseren voor andere plantensoorten worden voorgesteld.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Arabidopsis LRIS Protocol

Opmerking: De tekst verwijst naar "kleine" of "grote" grootschalige experimenten. Kleinschalige experimenten, zoals marker line analyse en histologische kleuring 6, 14, vereisen slechts een paar voorbeelden. Grootschalige experimenten, zoals kwantitatieve real-time qRT-PCR, micro-arrays 11/09 of RNA sequentie, vereist een groter aantal monsters. Als zodanig een hoeveelheid van ~ 1000 zaailingen per monster werd door Vanneste et al. 11 microarray experiment voeren na wortel segment dissectie.

DAG 1

  1. Sterilisatie van Arabidopsis zaden
    Opmerking: Selecteer een van de volgende procedures voor zaad sterilisatie. Een van hen is geschikt voor de volgende stappen van het protocol. Gas sterilisatie (1.1.2) biedt twee belangrijke voordelen ten opzichte van vloeibare sterilisatie (1.1.1): het kost minder tijd bij het hanteren van een grote gevoellozeer zaden, aangezien geen pipetteren te treden voor de individuele monsters; en de gesteriliseerde zaden worden opgeslagen gedurende langere tijd. Het vereist echter een exsiccator en zorgvuldige behandeling.
    1. Vloeibare sterilisatie
      1. Giet het gewenste aantal zaden in de micro-centrifuge buizen. Gebruik maximaal 20 mg (~ 800 zaden) in een 1,5 ml buis of 40 mg (~ 1600 zaden) in een 2 ml micro-centrifugebuizen.
      2. Voeg 1 ml van 70% ethanol. Omkeren of schud gedurende 2 minuten.
      3. Vervang de 70% ethanol met 1 ml sterilisatie oplossing 15 min. (Bereid verse sterilisatie oplossing: 3,85 ml natriumhypochloriet (NaOCl) voorraad (12%) (LET OP: Gebruik zuurkast), 5 ul Tween 20, tot 10 ml met water Inverteer de buizen meerdere malen om ervoor te zorgen dat alle zaden komen. in contact met de oplossing.
      4. In een laminaire luchtstroom kabinet, vervang de sterilisatie-oplossing met 1 ml steriel gedestilleerd water en spoel de zaden 5 keer gedurende 5 minuten door herhaaldelijkly vervangen door 1 ml vers steriel gedistilleerd water.
    2. Gas Sterilisatie
      1. Giet het gewenste aantal zaden in een 2 ml micro-centrifugebuis. Gebruik afzonderlijke buizen bij het werken met verschillende onafhankelijke lijnen, en schik ze geopend in een plastic micro-centrifuge buizen doos of houder. Als het aantal zaden in één buis dan 500 (12,5 mg), verdelen de zaden in het juiste aantal buizen succesvolle sterilisatie te verzekeren. Zorg ervoor dat de doppen van de naburige buizen hebben geen betrekking op elkaar. Breng samen het deksel van de doos aan de onderzijde, aangezien hiervoor in de exsiccator ook voor sterilisatie.
      2. Plaats de doos in de kom van een exsiccator, samen met een bekerglas (LET OP: Gebruik zuurkast).
      3. Vul de beker met 100 ml 12% NaOCl (LET OP: Gebruik zuurkast). Doe de deksel op de exsiccator, maar laat een kleine opening waar de beker wordt geplaatst.
      4. Voeg 3 ml 37% zoutzuur (rokend) (CAUTIE: Gebruik zuurkast) aan de beker door de kleine opening en snel te sluiten de exsiccator. De oplossing zal bubbel voor enige tijd als gevolg van Cl 2 -gas formatie. Laat het systeem gesloten O / N (of tenminste 8 uur).
      5. Verwijder het deksel van de exsiccator. Neem de doos en bedek het met de deksel om besmetting tijdens het transport te voorkomen.
      6. Zet de doos in een laminaire luchtstroom kabinet, verwijder het deksel en laat de zaden gedurende ongeveer 1 uur bij RT om gas vrijlating toe te staan.
        Opmerking: Zaden kan veilig droog in gesloten micro-centrifuge buizen worden opgeslagen voor maximaal 2 weken bij 4 ° C.
  2. Laterale Root inductie in Arabidopsis
    1. Laterale Root Remming (NPA Treatment)
      1. Bereid groeimedium voor in vitro groei. Het medium bevat halve sterkte Murashige en Skoog zoutmengsel 15, 0,1 g / L myo-inositol, 10 g / l sucrose, en gebufferd met 0,5g / L 2- (N-morfolino) ethaansulfonzuur (MES).
      2. Breng de pH op 5,7 met 1 M KOH. Voeg 8 g / l agar plantenweefsel autoclaaf en het medium 20 minuten bij 121 ° C.
      3. Bereid een 25 mM voorraad oplossing van NPA in dimethylsulfoxide (DMSO) (LET OP: Gebruik handschoenen). In een laminaire flowkast Koel de geautoclaveerde medium tot ca. 65 ° C (dat is de temperatuur waarbij de fles kan worden vastgehouden met de hand) en voeg 25 mM NPA voorraadoplossing om een ​​eindconcentratie van 10 uM NPA verkrijgen.
      4. Homogeniseren na toevoeging door voorzichtig schudden van de fles voor 10 sec. Giet 50 ml medium per vierkante petrischaal (12 cm x 12 cm).
        Opmerking: In het geval van grootschalige experiment, breng dan een nylon mesh (20 micrometer) om gemakkelijke overdracht te waarborgen. Bereid een maas (9 cm x 9 cm) voor autoclaaf (Figuur 1A). Bij geautoclaveerd Breng het gaas aan het groeimedium met steriele pincet (Figuur 1B). Duw het gaas aan het groeimedium met een sterilized drigalsky om ervoor te zorgen dat het in goed contact met het groeimedium (Figuur 1B) (LET OP: Werk in steriele omstandigheden).
      5. Zaai de zaden op de NPA-platen.
        Opmerking: In het geval van een grootschalig experiment is gepland, zaaien 2 dichte en goed uitgelijnd rijen van 50 zaden van de bemonstering te vergemakkelijken (zie 1.2.2.3).
        1. In het geval van vloeibare sterilisatie, zaaien de zaden op NPA-platen met behulp van een 200 ul pipet. Snij 3 - 4 mm van het uiteinde van de tips pipetteren in steriele omstandigheden (of vóór sterilisatie van de uiteinden) om te kunnen de zaden pipetteren. Pipet op en neer een paar keer opnieuw op te schorten de zaden, dan pipet ongeveer 150 ul steriel water met 10-20 zaden en wacht tot de zaden sediment aan de onderkant van de tip. (LET OP: Werk in steriele omstandigheden)
          Opmerking: Bij het ​​aanraken van de agar of het gaas voorzichtig met de punt, zal een druppel water met een zaadje worden vrijgesteld van deze (figuur 1C).
        2. In het geval van gas sterilisatie, zaaien met behulp van een autoclaaf toothpicks.Pinch de tandenstoker in het agar voordat de zaden tot een kleverige oppervlak te garanderen. Pick-up van de zaden één voor één met de tandenstoker en verdeel de zaden op de platen (figuur 1D). Als alternatief, voeg steriel water om de zaden en zaaien, zoals beschreven in 1.2.1.5.1 (LET OP: Werk in steriele omstandigheden).
      6. Dicht de platen met ademende plakband en opslaan platen bij 4 ° C in het donker gedurende minstens 2 dagen en ten hoogste één week. Dit is nodig voor stratificatie en garandeert gesynchroniseerd en efficiënter kieming.
        Opmerking: Als alternatief kan zaden worden gestratificeerd voor het zaaien, ondergedompeld in gedestilleerd water in de micro-centrifuge buizen, die minder koelkast ruimte vereist. In dit geval slaan de buizen gedurende ten minste één week bij 4 ° C, en zet de platen om de groeikast onmiddellijk na het zaaien (zie 1.2.1.7).
        DAG 3
      7. Verplaats de platen om de groei kast (continu licht (110 uE m -2 s -1), 21 ° C) gedurende 5 dagen (2 dagen na kieming en 3 dagen groei) in een nagenoeg verticale positie (80 tot 90 °) root groei, en niet in het medium te verzekeren.
        DAG 8
    2. Laterale Root Inductie (NAA Treatment)
      1. Bereid hetzelfde groeimedium zoals beschreven in 1.2.1.1 en 1.2.1.2. Bereid een 50 mM voorraad oplossing van NAA in DMSO (LET OP: Gebruik handschoenen). Koel het geautoclaveerde medium tot aan 65 ° C en voeg NAA oplossing aan het medium tot een uiteindelijke concentratie van 10 uM NAA verkrijgen (LET werkzaamheden steriele omstandigheden).
        1. Homogeniseren na toevoeging door voorzichtig schudden van de fles voor 10 sec. Giet 50 ml medium per vierkante petrischaal (12 cm x 12 cm).
      2. Breng de zaailingen van de platen met kweekmedium, aangevuld met 10 pM NPA die supvuld met 10 uM NAA.
        1. Haak de armen van gebogen pincet onder de zaadlobben van de zaailingen en verwijder het voorzichtig van de plaat. Slechts overdracht zaailingen waarvan de wortels gegroeid geheel in contact met de NPA-groeimedium bij voorkeur beneden.
        2. Schep de wortel over de NAA-bevattend groeimedium oppervlak over een kleine afstand. Zorg ervoor dat de plantenwortels in goed contact met het groeimedium. Indien nodig, druk op de wortel zachtjes aan het groeimedium oppervlak met de pincet.
          Opmerking: Bij een grootschalig experiment, verwijder alle zaailingen die niet in contact met de maas en de overdracht door het opheffen van de maas bij de twee bovenhoeken met een pincet. Zorg ervoor dat het gaas is in goed contact met de NAA-bevattend medium door het afromen van de mazen in de agar oppervlak over een kleine afstand (figuur 1E).
      3. Verzegeling van de nieuwe platen met ademende tape en plaats ze in de groei kast (concontinu licht (110 uE m -2 s -1), 21 ° C) in een verticale positie voor de gewenste na inductie tot bemonstering.
        Opmerking: Bij een grootschalig experiment gebruikt een scalpel om de wortelsegmenten ineens direct aan de maas gesneden en proeven ze door voorzichtig schrapen van het oppervlak van het gaas.

2. LRIS Maïs Protocol

  1. Gelaagdheid van maïskorrels
    1. Incubeer de maïskorrels bij 4 ° C in het donker gedurende ten minste 1 week.
      Opmerking: Dit protocol is ontwikkeld met behulp van de B73 maïs inteeltlijn.
  2. Sterilisatie van maïskorrels
    DAG 1
    Noot: Hoewel maïszaailingen niet te worden gekweekt in steriele omstandigheden, wordt aanbevolen de maïskorrels steriliseren en met steriel materiaal schimmelgroei in de papierrol te voorkomensysteem.
    1. De nodige aantal maïskorrels in een gesteriliseerde glazen beker.
    2. Voeg 100 ml van de sterilisatie-oplossing (6% NaOCl in water) (LET OP: Gebruik zuurkast).
    3. Voeg een magnetische roerstaaf en plaats de beker op een magnetische roerder bij lage roersnelheid (ongeveer 250 rpm) bij kamertemperatuur gedurende 5 min.
    4. Spoel vijf keer gedurende 5 min door vervanging van de oplossing met 100 ml vers steriel water.
  3. Zaaien maïskorrels
    1. Doe handschoenen om de kans op besmetting te verminderen, en neem een ​​rol papier handdoeken.
    2. Scheur twee stukken van de handdoek papier met een totale lengte van twee bladen (ongeveer 92 cm x 24 cm) en leg ze op de top van elkaar op een schoon oppervlak (Figuur 2A).
    3. Vouw de vellen verdubbelen over de lengte (ongeveer 92 cm x 12 cm) (Figuur 2A).
    4. Gebruik een pincet om 10 pitten verspreiden op ongeveer 2 cm van de top over tHij gehele lengte van het papier, terwijl bij beide uiteinden (figuur 2B) houden een tussenruimte van 8 cm tussen elke korrel en 8 cm. Zorg ervoor dat het worteltje van de kernel wordt naar beneden en in de richting van het papier (Figuur 2B).
    5. Schud het papier over de lengte, terwijl de zaden in plaats (Figuur 2B). Om de rollen te vergemakkelijken, is het optioneel om eerst spuiten het papier met steriel water.
    6. Plaats de papierrollen in gesteriliseerde glazen buizen van ongeveer 6 cm diameter en 14 cm hoogte (bijvoorbeeld 250 ml centrifugebuizen) en plaats ze in een rek (figuur 2C).
  4. Laterale Root Inductie in Maize
    1. Bereid een 50 mM NPA stockoplossing (opgelost in DMSO) (LET OP: Gebruik handschoenen).
    2. Voor elke buis, maken 50 uM NPA door toevoeging van 125 ul van de 50 mM voorraadoplossing NPA aan 125 ml steriel water in een gesteriliseerde glazen beker.
    3. Meng goed enGiet 125 ml van de 50 uM NPA oplossing over de papierrol in de buis. De papierrol zal de oplossing te absorberen en wordt volledig doorweekt.
      Opmerking: Bij het ​​gebruik van papierrollen en buizen met andere dimensies, het volume aanpassen dienovereenkomstig. De vloeistof moet halverwege de buis te bereiken om voldoende opname te garanderen.
    4. Plaats de papierrol systeem een ​​groeikast drie dagen (27 ° C, continu licht, 70% relatieve vochtigheid). Zorg ervoor dat de papierrollen blijven doorweekt door het toevoegen van extra 50 uM NPA oplossing, omdat de oplossing verdampt in de tijd (Figuur 2D).
      DAG 4
    5. Bereid een 50 mM NAA stockoplossing (opgelost in DMSO) (LET OP: Gebruik handschoenen).
    6. Voor elke buis, bereiden een 50 uM NAA oplossing door het toevoegen van 125 pi van de 50 mM NAA voorraad tot 125 ml steriel water in een gesteriliseerde glazen beker.
    7. Knijp het grootste deel van de resterende NPA oplossing uit de papierrollen en plaats dem in steriel water gedurende 5 minuten om het te wassen (LET OP: Gebruik handschoenen). Knijp het grootste deel van het water uit de papierrollen. Herhaal deze wasstap driemaal.
    8. Meng goed en giet de 50 uM NAA oplossing over de papierrollen in de buizen. Zorg ervoor dat ze volledig doorweekt.
    9. Plaats de papierrol systeem de groei cabinet (27 ° C, continu licht, 70% relatieve vochtigheid) voor de gewenste tijdsduur na inductie.
  5. Laterale Root Inductie in Onvoorziene Kroon Wortels van maïs
    Opmerking: De LRIS hierboven beschreven induceert zijwortels in de primaire wortel. In maïs en andere eenzaadlobbigen, de primaire wortel en de embryonale rudimentaire wortels, samen met hun laterale wortels, zijn vooral belangrijk tijdens zaailing ontwikkeling. In een later stadium van de plantengroei, de post-embryonale bijwortels ontstaan ​​van de voor- en tevens zijwortels een nieuw wortelstelsel 16 vormen te ontwikkelen. De LRIS kan ook gebruik wordend laterale wortels op deze post-embryonale onvoorziene kroon wortels veroorzaken door het volgen van enkele kleine aanpassingen aan de IRIS zijn op de embryonale primaire wortel.
    1. Om de papierrollen te maken, maakt u een sandwich van documenten met respectievelijk twee lagen handdoek papier aan de buitenzijde, en twee lagen van kieming papier binnen. Plaats de gesteriliseerde kernels (zie stap 2.1 en 2.2) tussen de twee vellen papier kiemkracht. Kieming papier, tegenover handdoekpapier, zal minder snel worden gepenetreerd door wortelharen en zijwortels, die zal de opening van de papierrollen gemakkelijker later. Anderzijds zullen de twee externe lagen van handdoekpapier absorptie van de vloeistof te vergemakkelijken.
    2. Steek de rollen in 700 ml glazen buizen en giet steriel water zonder NPA over hen. Zorg ervoor dat ze volledig doorweekt.
    3. Ontkiemen van de gesteriliseerde pitten in de groei kast (zie stap 2.4.9).
    4. Groeien de zaailingen tot de onvoorziene kroon wortelsbeginnen te ontstaan ​​(6 dagen voor B73). Zorg ervoor dat de papierrollen zijn te allen tijde nat gehouden door het toevoegen van steriel water wanneer dat nodig is.
    5. Verwijzing naar een 25 pM oplossing NPA 4 dagen (zie stap 2.4.1 tot 2.4.4), gevolgd door een soortgelijke inductie van zijwortelinitiatie door vervanging van de NPA-oplossing met een 50 uM NAA oplossing na een wasstap (zie stap 2,4 0,5 tot 2.4.9).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Toepassing van de LRIS te presteren Vergelijkende Transcriptomics van de zijwortelinitiatie Process

Een toepassing van de LRIS de vergelijking en correlatie van genexpressieprofielen in laterale wortelvorming in verschillende soorten. Vergelijkende transcriptomics benadert maken van de mogelijkheid om orthologe genen die betrokken zijn in de laterale wortelontwikkeling proces in verschillende soorten lokaliser...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

In het Arabidopsis LRIS protocol, is het belangrijk om alleen de overdracht van de zaailingen die zijn gegroeid volledig in contact met de NPA-bevattend groeimedium. Dit zorgt ervoor dat zijwortelinitiatie geblokkeerd over de gehele wortellengte. Om te voorkomen verwonden plantjes tijdens de overdracht, kunnen de armen van de gebogen pincet worden aangesloten onder de zaadlobben van de zaailing. Bij overdracht, zorg ervoor dat de zaailing wortels liggen in voldoende contact met de NAA met agar medium. Dit kan w...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs danken Davy Opdenacker voor technische assistentie en fotografie. We danken Dr. Annick Bleys enorm voor nuttige suggesties om het manuscript te verbeteren. Dit werk werd gefinancierd door het Interuniversitair Attractiepolen Programma IUAP P7/29 'MARS' van het Belgisch Federaal Wetenschapsbeleidskantoor, door de FWO-beurs G027313N en door de Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie, IWT (IR).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
ARABIDOPSIS LRIS
Seeds
Arabidopsis seedsCol-0 ecotype
Gas sterilisatie van zaden
micro-centrifugebuizen 1,5 mlSIGMA-ALDRICH0030 125.215Eppendorf microtubes 3810X, PCR clean
micro-centrifugebuizen 2 mlSIGMA-ALDRICH0030 120.094Eppendorf Safe-Lock microcentrifugebuizen
zoutzuurMerck KGaA1,003,171,00037% (rookloos) voor analyse EMSURE ACS,ISO,Reag. Ph Eu
glasdroogkastSIGMA-ALDRICHPyrex
glasbeker
plastic micro-centrifugebuizendoos of -houder
Bleeksterilisatie van zaden
ethanolChem-Lab nvCL00.0505.1000Ethanol, abs. 100% a.r. verdunnen tot 70%
natriumhypochloriet (NaOCl)Carl Roth9062.312%
Tween 20SIGMA-ALDRICHP1379
steriel water
Groeimedium
Murashige en Skoog zoutmengselDUCHEFA Biochemie B.V.M0221-0050
myo-inositolSIGMA-ALDRICHI5125-100G
2-(N-morfolino)ethaansulfonzuur (MES)DUCHEFA Biochemie B.V.M1503.0100
sucroseVWR, Internation LLC27483.294D(+)-Sucrose Ph. Eur.
KOHMerck KGaA1050211000pellets voor analyse (max. 0,002% Na) EMSURE ACS,ISO,Reag. Ph Eur
Plant Tissue Culture AgarLabM LimitedMC029
Laterale wortelinductiechemicaliën
N-1-naftylftalamijnzuur (NPA)DUCHEFA Biochemie B.V.No. N0926.025010 µM (Arabidopsis)
1-naftaleenazijnzuur (NAA)DUCHEFA Biochemie B.V.No. N0903.005010 µM (Arabidopsis)
dimethylsulfoxide (DMSO)SIGMA-ALDRICH494429-1L
Een gaas maken voor overdracht
nylon gaasProsep bybaSynthetisch nylon gaas 20 µm
Zaaien en zaailingverwerking
vierkante petrischalenGOSSELINBP124-0512 x 12 cm
50 ml DURAN-buizenSIGMA-ALDRICHCLS430304Corning 50 ml centrifugebuizen
drigalskiCarl RothK732.1
pipet
gesneden pipettipsDaslab162001XUniverseel 200, 5 mm van de punt afsnijden voordat ze worden geautoclaveerd
ademende tape 3M Deutschland GmbHcat. no. 1530-1
pincetFiers nv/saK342.1; K344.1Dumont pincet type a nr 5; Dumont pincet type e nr 7
Groeicondities
groeikamer21 °C, continu licht
MateriaalBedrijfCatalogusOpmerkingen
MAIZE LRIS
Seeds
MaïskorrelsB-73
Bleeksterilisatie van korrels
glasbeker
magnetische roerder Fiers nv/saC267.1
natriumhypochloriet (NaOCl)Carl Roth9062.312%
steriel water
Laterale wortelinductiechemicaliën
N-1-naftylftalamijnzuur (NPA)DUCHEFA Biochemie B.V.No. N0926.025050 µM (maïs primaire wortel), 25 µM (maïs adventieve wortel)
1-naftaleenazijnzuur (NAA)DUCHEFA Biochemie B.V.No. N0903.005050 µM (maïs)
dimethylsulfoxide (DMSO)SIGMA-ALDRICH494429-1L
Zaaien en zaailingverwerking
papieren handdoekenKimberly-Clark Professional*6681SCOTT Handdoeken - Rol / Wit; velformaat (24 x 46 cm)
zaadkiemingspapierAnchor Paper Company10 X 15 38# zaadkiemingspapier
pincetFiers nv/saK342.1; K344.1Dumont pincet type a nr 5; Dumont pincet type e nr 7
250 ml (centrifuge) buizenSCHOTT DURAN2160136ca. 5,6 cm diameter en 14,7 cm hoogte 
700 ml buizenDURAN GROUP213994609cilinders, ronde voetbuis, D 60  x 250
rekvoor maïsbuizen, zelfgemaakt
steriel water
Groeicondities
groeikabinet27 °C

Referenties

  1. Van Norman, J. M., Xuan, W., Beeckman, T., Benfey, P. N. To branch or not to branch: the role of pre-patterning in lateral root formation. Development. 140, 4301-4310 (2013).
  2. Dolan, L., et al. Cellular organisation of the Arabidopsis thaliana root. Development. 119, 71-84 (1993).
  3. Bell, J. K., McCully, M. E. A histological study of lateral root initiation and development in Zea mays. Protoplasma. 70, 179-205 (1970).
  4. Benkova, E., et al. Local, efflux-dependent auxin gradients as a common module for plant organ formation. Cell. 115, 591-602 (2003).
  5. Beeckman, T., Burssens, S., Inzé, D. The peri-cell-cycle in Arabidopsis. J. Exp. Bot. 52, 403-411 (2001).
  6. Himanen, K., Boucheron, E., Vanneste, S., de Almeida Engler, J., Inzé, D., Beeckman, T. Auxin-mediated cell cycle activation during early lateral root initiation. Plant Cell. 14, 2339-2351 (2002).
  7. Jansen, L., Parizot, B., Beeckman, T. Inducible system for lateral roots in Arabidopsis thaliana and maize. Methods Mol Biol. 959, 149-158 (2013).
  8. Casimiro, I., et al. Auxin transport promotes Arabidopsis lateral root initiation. Plant Cell. 13, 843-852 (2001).
  9. Himanen, K., et al. Transcript profiling of early lateral root initiation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 5146-5151 (2004).
  10. De Smet, I., et al. Receptor-like kinase ACR4 restricts formative cell divisions in the Arabidopsis root. Science. 322, 594-597 (2008).
  11. Vanneste, S., et al. Cell cycle progression in the pericycle is not sufficient for SOLITARY ROOT/IAA14-mediated lateral root initiation in Arabidopsis thaliana. Plant Cell. 17, 3035-3050 (2005).
  12. De Rybel, B., et al. A role for the root cap in root branching revealed by the non-auxin probe naxillin. Nat. Chem. Biol. 8, 798-805 (2012).
  13. Jansen, L., et al. Comparative transcriptomics as a tool for the identification of root branching genes in maize. Plant Biotechnol. J. 11, 1092-1102 (2013).
  14. Parizot, B., et al. Diarch symmetry of the vascular bundle in Arabidopsis root encompasses the pericycle and is reflected in distich lateral root initiation. Plant Physiol. 146, 140-148 (2008).
  15. Murashige, T., Skoog, F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15, 473-497 (1962).
  16. Bellini, C., Pacurar, D. I., Perrone, I. Adventitious roots and lateral roots: similarities and differences. Annu Rev Plant Biol. 65, 639-666 (2014).
  17. Grunewald, W., Parizot, B., Inzé, D., Gheysen, G., Beeckman, T. Developmental biology of roots: One common pathway for all angiosperms? Int. J. Plant Dev. Biol. 1, 212-225 (2007).
  18. Parizot, B., Beeckman, T. Genomics of root development. Root Genomics and Soil Interactions. Crespi, M. , 3-28 (2012).
  19. Bargmann, B. O., Birnbaum, K. D. Fluorescence activated cell sorting of plant protoplasts. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2010).
  20. Nakazono, M., Qiu, F., Borsuk, L. A., Schnable, P. S. Laser-capture microdissection, a tool for the global analysis of gene expression in specific plant cell types: identification of genes expressed differentially in epidermal cells or vascular tissues of maize. Plant Cell. 15, 583-596 (2003).
  21. Ludwig, Y., Hochholdinger, F. Laser microdissection of plant cells. Methods Mol Biol. 1080, 249-258 (2014).
  22. Beeckman, T., Engler, G. An easy technique for the clearing of histochemically stained plant tissue. Plant Mol. Biol. Rep. 12, 37-42 (1994).
  23. Ditengou, F. A., et al. Mechanical induction of lateral root initiation in Arabidopsis thaliana. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105, 18818-18823 (2008).
  24. Lucas, M., Godin, C., Jay-Allemand, C., Laplaze, L. Auxin fluxes in the root apex co-regulate gravitropism and lateral root initiation. J. Exp. Bot. 59, 55-66 (2008).
  25. Wang, S., Taketa, S., Ichii, M., Xu, L., Xia, K., Zhou, X. Lateral root formation in rice (Oryza Sativa. L.): differential effects of indole-3-acetic acid and indole-3-butyric acid. Plant Growth Regul. 41, 41-47 (2003).
  26. Martinez-de la Cruz, E., Garcia-Ramirez, E., Vazquez-Ramos, J. M., Reyes de la Cruz, H., Lopez-Bucio, J. Auxins differentially regulate root system architecture and cell cycle protein levels in maize seedlings. J Plant Physiol. 176, 147-156 (2015).
  27. Beyer, E. M., Morgan, P. W. Effect of ethylene on uptake, distribution, and metabolism of indoleacetic acid-1-14C and -2-14C and naphthaleneacetic acid-1-14C. Plant Physiol. 46, 157-162 (1970).
  28. Delbarre, A., Muller, P., Imhoff, V., Guern, J. Comparison of mechanisms controlling uptake and accumulation of 2,4-dichlorophenoxy acetic acid, naphthalene-1-acetic acid, and indole-3-acetic acid in suspension-cultured tobacco cells. Planta. 198, 532-541 (1996).
  29. Bailey-Serres, J. Microgenomics: genome-scale, cell-specific monitoring of multiple gene regulation tiers. Annu Rev Plant Biol. 64, 293-325 (2013).
  30. Perez-Torres, C. A., et al. Phosphate availability alters lateral root development in Arabidopsis by modulating auxin sensitivity via a mechanism involving the TIR1 auxin receptor. Plant Cell. 20, 3258-3272 (2008).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Arabidopsis thalianaMa s Zea maysNPA NAA behandelingHormoonbehandelingenSynchronisatie van wortelinitiatieCelcyclusmarkerComparatieve transcriptomicsCYCB1 1 genexpressieWortelontwikkeling bij planten
Laterale Root Induceerbare System in
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.