Name: Monitoring van bacteriële kolonisatie en onderhoud op Arabidopsis thaliana wortels in een drijvend Hydroponisch systeem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-05-28T09:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 4 s
Description: Leer een hydroponische methode om bacteriële kolonisatie en onderhoud op Arabidopsis thaliana wortels te kwantificeren en te visualiseren. Dit protocol onderzoekt plant-microbe interacties in verschillende groeiomgevingen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd gesteund door onderzoeksfondsen van het departement energie-biologisch en milieu onderzoek (DOE-BER 0000217519 tot E.A.S.), de National Science Foundation (INSPIRE IOS-1343020 tot E. A. S). SLH werd ook gesteund door het National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program. We danken Dr. Jeffery Dangl voor het verstrekken van bacteriële stammen en waardevol inzicht. We danken Dr. Andrew klein en Matthew J. Powers voor experimentele suggesties. Ten slotte wil SLH connecties op sociale media bedanken om ons eraan te herinneren dat het verspreiden van wetenschap een voor recht en een verantwoordelijkheid is, vooral via creatieve en toegankelijke middelen.

Opmerking: de experimentele Setup wordt beschreven voor duidelijkheid en gebruikt voor het genereren van de representatieve resultaten die zijn opgenomen in dit rapport, maar de voorwaarden kunnen worden gewijzigd zoals gewenst. Alle stappen moeten worden uitgevoerd met behulp van PBM en na institutionele en federale reccomendations voor de veiligheid, volgens de BSL status van de gebruikte bacteriën.
1. karakterisering van bacteriën
<ol><li>Bepaal de morfologie van bacteriën op het groeimedium agar plaat. Respendeer cellen bij een geschatte OD600 = 0,5 en plaat een volume van 1 μL op een agar-medium naar keuze. Voeg X-gal toe aan agar-platen tot een uiteindelijke concentratie van 20 mg/mL om individuele leden van de specifieke bacteriële Gemeenschap beter te onderscheiden. Groei bij 24 °C of 30 °C tot kolonies vorm, neem dan foto's van en notities over de morfologie van de kolonie.</li>
	<li>Definieer de correlatie tussen de optische dichtheid van elke bacteriestam en het aantal CFU (kolonie vormende eenheden) per mL16. Resuspendeer bacteriën in 1 mL water in een 24-put plaat tot een geschatte OD600 = 5, Voer twee-voudige seriële verdunningen, monitor od600 van alle verdunningen en plaat elk om de levensvatbare kve/ml in elk monster te bepalen op meerdere optische dichtheden.</li>
	<li>Bepaal de maximale ultrasoonapparaattolerantie voor elke bacteriestam. Om dit te doen, aliquot cellen in een 24-put met vloeibare medium, het reserveren van sommige cellen als een niet-gesoniceerde controlemonster. Gebruik een ultrasonicator met een 24-Tip hoorn bevestiging, breng drie rondes van 12 s van sonicatie aan op 40 amp met 2 s pulsen. Opmerking: het gebruik van een 24-goed ultrasonicator wordt geadviseerd om de downstream multiplexing van de verwerking plant monsters te vergemakkelijken, maar als een niet beschikbaar is, gebruik een ultrasonicator uitgerust met een microtip en voer elke sample sonicatie onafhankelijk. Draag altijd oorkappen die zijn geclassificeerd als minimaal 25 NRR-bescherming.</li>
	<li>Voer 10-voudige seriële verdunningen van de gesoniceerde en ongesoniceerde monsters uit en spot op agar-platen. Bepaal of er een afname van levensvatbare cellen na sonicatie is. Als dat zo is, gebruik dan een nieuw monster en herhaal sonicatie stap met een gereduceerde totale ultrasoonapparaattijd of amplitude totdat de behandeling geen effect heeft op de uiteindelijke CFU/mL17.</li>
</ol>2. bereiding van Arabidopsis thaliana zaailingen op een kunststof gaas
<ol><li>Maak schijven van het plastic gaas met behulp van een standaard perforator.<ol>
<li>Verzamel de schijven in een glazen container met een losse afdekking van aluminiumfolie, en steriliseren met behulp van een autoclaaf ingesteld op een 20 min droge cyclus13.</li>
		<li>Gebruik vlamgesteriliseerde pincet en verdeel ongeveer 40 gesteriliseerde mesh-schijven in een enkele laag over het oppervlak van een plant-growth-medium agar-plaat. Gebruik 0,5 x Murashige en Skoog (MS) zouten, bevattende 500 mg/L MES buffer [2-(N-morpholino) ethanesulfoninezuur] en 1,5% Bacto agar, als plantengroei medium, met 50 μg/mL benomyl toegevoegd aan de limiet schimmel besmetting van de kiemplanten.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bereid Axenische zaden van A. thaliana zoals eerder beschreven17.<ol>
<li>Plaats ongeveer 100 – 300 zaden elk in afzonderlijke centrifugebuizen in een rek en plaats in een hersluitbaar glas of zware plastic container ("JAR") in een rook afzuigkap.</li>
		<li>Gebruik voorzichtig een bekerglas van 100 mL bleekwater in de pot, voeg 3 mL geconcentreerde HCl toe aan het bleekwater en sluit de pot onmiddellijk af en laat de dampen de zaden steriliseren gedurende ten minste 4 uur.</li>
		<li>Verwijder voorzichtig de buisjes van gesteriliseerde zaden van onder de pot en de afdichting.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Plaats twee zaden in het midden van elk gaas. Afdichtings platen met chirurgische tape en incuberen gedurende 2 – 6 dagen bij 4 °C in de duisternis om zaden te vernaliseren.</li>
	<li>Om kiemplanten te ontkiemen en te kweken, plaatst u de plaat agar-zijde naar beneden in een plantengroei kamer voor 8 – 10 dagen onder korte daginstellingen: 9 h licht bij 21 °C en 15 uur donker bij 18 °C (Figuur 1, stap 2).</li>
</ol>3. kolonisatie van planten in vloeibare bacteriegroei medium
<ol><li>Voeg 1 mL bacteriegroei medium toe aan elk putje van een steriele 24-Wells plaat, met uitzondering van alleen media-controle putten. Gebruik Lennox Luria Bouillon (10 g Tryptone, 5 g gistextract, 5 g NaCl) als het bacteriegroei medium.</li>
	<li>Breng de gekierde zaailingen in gaas van agar-platen naar de vloeistof over (Figuur 1, stap 3a).<ol>
<li>Pel het gaas met twee gekiende zaailingen voorzichtig van de agar plaat met behulp van een met vlam gesteriliseerde Tang. Kies mesh met even grote en onbeschadigde zaailingen.</li>
		<li>Als het verwijderen uit de agar niet glad is, gooi dat net en plant dan weg. Breng een vlotter naar elke put van bacteriële groei vloeistof, wortel zijde naar beneden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Inoculeren bacteriën in putten met zwevende zaailingen.<ol>
<li>Respendeer bacteriën die 's nachts worden gekweekt op agar-platen tot een OD600 overeenkomend met 108 kve/ml in de bacteriegroei mediumvloeistof. Voeg 10 μL bacteriële suspensie toe aan elk goed voor een uiteindelijke concentratie van 106 CFU-bacteriën per put.</li>
		<li>Als de bereiding van een mengsel van bacteriën, hervatten elk aan de OD600 equivalent aan 108 CFU/ml, Meng in gelijke verhoudingen, en voeg 10 μL van de laatste mix per put van vloeistof.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Verzegel de plaat voor steriele groei. Zonder de kleefzijde aan te raken, druk de gasdoorlatbare film voorzichtig over de plaat. Zorg ervoor dat elke put individueel is verzegeld door de druk rond elk van de ringen gemaakt door de putjes toe te passen. Vervang het plastic deksel van de plaat over de plaat en de gasdoorlatbare film (Figuur 1, stap 3b).</li>
	<li>Inbroed de platen voor 18 h in een plantengroei kamer, onder dezelfde omstandigheden als de zaailingen oorspronkelijk ontkiemen, behalve op een orbitale plaat Shaker ingesteld op 220 rpm.</li>
</ol>4. instandhouding van bacteriële kolonisatie
<ol><li>Om alle drijvers (planten op gaas) te spoelen, voeg 1 mL steriel water toe aan putjes van een nieuwe 24-Wells plaat. Verwijder gasdoorlatbare folie. Met behulp van steriele Tang, drijvers naar putten met water (Figuur 1, stap 4a). Afspoelen door 10 min. bij kamertemperatuur (RT) te rusten zonder roeren. Opmerking: om te bepalen bacteriële kolonisatie efficiëntie van wortels in plaats van hun vermogen om kolonisatie te handhaven na verloop van tijd, planten kunnen worden geofferd in deze stap door ze rechtstreeks naar stap 5,1.</li>
	<li>Vul de putjes van een nieuwe 24-putplaat met 1 mL plantengroei medium. Breng een mesh over naar elke put. Afdekking met een gasdoorlatbare afdichting en incuberen voor 72 u op de orbitale plaat Shaker bij 220 rpm in de plantengroei kamer (Figuur 1, stap 4b).</li>
	<li>Herhaal het spoelen zoals uitgevoerd in stap 4,1 met drijvers na de incubatieperiode van 72 uur.</li>
</ol>5. inzameling van bacteriën voor levensvatbare celtellingen
Opmerking: het aantal bacteriën per kiem wortel kan worden bepaald op elk incubatietijd punt. De kolonisatie kan tussen 0 uur en 18 uur worden bewaakt, terwijl het onderhoud vanaf 18 uur kan worden bewaakt. Planten die bestemd zijn voorbeeld vorming kunnen rechtstreeks overgaan tot sectie 6.
<ol><li>Verwijder de zaailingen van het gaas (Figuur 1, stap 5). Plaats de vlam gesteriliseerde pincet voorzichtig onder de bladeren (maar aan de bladzijde van het gaas) en Knijp zachtjes in de steel. Beweeg de zaailingen omhoog en weg van het gaas om de wortel af te breken zonder deze te verbreken. Als de wortel breekt, schrag dan zachtjes de onderkant van het gaas om de volledige lengte te verzamelen.</li>
	<li>Verwijder bacteriën uit planten wortels. Breng de bacteriën over in putjes van een 24-putplaat met 1 mL ddH20. Sonicate de monsters zoals beschreven in stap 1,3. Opmerking: Zoek met behulp van een Microscoop naar eventuele overgebleven bacteriën op het worteloppervlak op een gesoniceerd monster. Als bacteriën blijven, Verhoog de totale ultrasoonapparaattijd of intensiteit totdat er geen bacteriën gebonden blijven, tot het hoogste niveau van sonicatie die geen invloed heeft op levensvatbare celtellingen zoals bepaald in sectie 1.</li>
	<li>Kwantificeer de bacteriën op wortels.<ol>
<li>Voer seriële 10-voudige verdunningen van de gesoniceerde monsters uit tot een 10-6 verdunning in het bacteriële groeimedium. Voeg 50 μL van elke verdunning toe aan afzonderlijke agar-platen en verdeel met steriele glas parels (of bacteriële strooier). Incuberen de platen op de optimale temperatuur voor bacteriën totdat de afzonderlijke kolonies aftelbaar zijn.</li>
		<li>Eenmaal onderscheidbaar, Tel het aantal van elke kolonie morfologie (zoals bepaald in sectie 1), en bereken CFU van elke bacteriesoort per zaailing. Gooi eventuele monsters met verontreiniging weg, aangezien verontreiniging tijdens de kolonisatie of het onderhoud de aanwezigheid van bacteriën kan aantasten.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. verzameling van intacte plantwortels voor microscopie
<ol><li>Met behulp van een tang, verwijder de zaailingen van mesh zoals in rubriek 5.</li>
	<li>Breng elke plant over naar Microscoop-dia's.<ol>
<li>Plaats de punt van de wortel op de dia en sleep weg van de tip om de shoot down flush met de dia, zorgen voor een rechtgetrokken wortel voor de beste beeldvorming. Voeg een druppel water of steriel plantengroei medium toe aan de monsters om de interfaces tussen de afdekplaten en dia's te hydrateren.</li>
		<li>Plaats een glazen afdekplaat net boven de wortel kroon (bovenste boxed regio in Figuur 1) en onder de schiet bladeren om te voorkomen dat de dekslip scheert (om wortel kroon beeldvorming mogelijk te maken) en druk zachtjes op17.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bij het gebruik van fluorescerende bacteriën, afbeelding met behulp van geschikte excitatie/emissie filters om te differentiëren bacteriën van elkaar en de plant wortel18.</li>
</ol>

<ol><li>Strange, R. N., Scott, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+disease%3A+a+threat+to+global+food+security%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Phytopathology%22%5BJournal%5D)">Plant disease: a threat to global food security.</a> Annual Review of Phytopathology. 43, 83-116 (2005).</li>
<li>Cook, A. M., Grossenbacher, H., Hütter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+cultivation+of+microbes+with+biodegradative+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Experientia%22%5BJournal%5D)">Isolation and cultivation of microbes with biodegradative potential.</a> Experientia. 39 (11), 1191-1198 (1983).</li>
<li>Vacheron, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+growth-promoting+rhizobacteria+and+root+system+functioning%5BTitle%5D)+AND+%22Fronteirs+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">Plant growth-promoting rhizobacteria and root system functioning.</a> Fronteirs in Plant Science. 4, 356(2013).</li>
<li>Backer, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+Growth-Promoting+Rhizobacteria%3A+Context%2C+Mechanisms+of+Action%2C+and+Roadmap+to+Commercialization+of+Biostimulants+for+Sustainable+Agriculture%5BTitle%5D)+AND+%22Fronteirs+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">Plant Growth-Promoting Rhizobacteria: Context, Mechanisms of Action, and Roadmap to Commercialization of Biostimulants for Sustainable Agriculture.</a> Fronteirs in Plant Science. 9, 1473(2018).</li>
<li>Zamioudis, C., Pieterse, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+host+immunity+by+beneficial+microbes%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Plant-Microbe+Interactions%22%5BJournal%5D)">Modulation of host immunity by beneficial microbes.</a> Molecular Plant-Microbe Interactions. 25 (2), 139-150 (2012).</li>
<li>Kröber, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+the+strain+Bacillus+amyloliquefaciens+FZB42+on+the+microbial+community+in+the+rhizosphere+of+lettuce+under+field+conditions+analyzed+by+whole+metagenome+sequencing%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Effect of the strain Bacillus amyloliquefaciens FZB42 on the microbial community in the rhizosphere of lettuce under field conditions analyzed by whole metagenome sequencing.</a> Frontiers in Microbiology. 5, 252(2014).</li>
<li>Bulgarelli, D., Schlaeppi, K., Spaepen, S., Ver Loren van Themaat, E., Schulze-Lefert, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+functions+of+the+bacterial+microbiota+of+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Structure and functions of the bacterial microbiota of plants.</a> Annual Review of Plant Biology. 64, 807-838 (2013).</li>
<li>Niu, B., Paulson, J. N., Zheng, X., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simplified+and+representative+bacterial+community+of+maize+roots%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+USA%22%5BJournal%5D)">Simplified and representative bacterial community of maize roots.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 114 (12), E2450-E2459 (2017).</li>
<li>Richter-Heitmann, T., Eickhorst, T., Knauth, S., Friedrich, M. W., Schmidt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+Strategies+to+Separate+Root-Associated+Microbial+Communities%3A+A+Crucial+Choice+in+Rhizobiome+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of Strategies to Separate Root-Associated Microbial Communities: A Crucial Choice in Rhizobiome Research.</a> Frontiers in Microbiology. 7, 773(2016).</li>
<li>Shank, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+coculture+to+detect+chemically+mediated+interspecies+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visual+Experiments%22%5BJournal%5D)">Using coculture to detect chemically mediated interspecies interactions.</a> Journal of Visual Experiments. (80), e50863(2013).</li>
<li>Woodward, A. W., Bartel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biology+in+Bloom%3A+A+Primer+on+the+Arabidopsis+thaliana+Model+System%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Biology in Bloom: A Primer on the Arabidopsis thaliana Model System.</a> Genetics. 208 (4), 1337-1349 (2018).</li>
<li>Alatorre-Cobos, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved%2C+low-cost%2C+hydroponic+system+for+growing+Arabidopsis+and+other+plant+species+under+aseptic+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">An improved, low-cost, hydroponic system for growing Arabidopsis and other plant species under aseptic conditions.</a> BMC Plant Biology. 14, 69(2014).</li>
<li>Haney, C. H., Samuel, B. S., Bush, J., Ausubel, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associations+with+rhizosphere+bacteria+can+confer+an+adaptive+advantage+to+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Plants%22%5BJournal%5D)">Associations with rhizosphere bacteria can confer an adaptive advantage to plants.</a> Nature Plants. 1 (6), (2015).</li>
<li>Massalha, H., Korenblum, E., Malitsky, S., Shapiro, O. H., Aharoni, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Live+imaging+of+root-bacteria+interactions+in+a+microfluidics+setup%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+USA%22%5BJournal%5D)">Live imaging of root-bacteria interactions in a microfluidics setup.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 114 (17), 4549-4554 (2017).</li>
<li>Townsley, L., Yannarell, S. M., Huynh, T. N., Woodward, J. J., Shank, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cyclic+di-AMP+Acts+as+an+Extracellular+Signal+That+Impacts%5BTitle%5D)+AND+%22MBio%22%5BJournal%5D)">Cyclic di-AMP Acts as an Extracellular Signal That Impacts.</a> MBio. 9 (2), (2018).</li>
<li>Beauregard, P. B., Chai, Y., Vlamakis, H., Losick, R., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacillus+subtilis+biofilm+induction+by+plant+polysaccharides%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Bacillus subtilis biofilm induction by plant polysaccharides.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. 110 (17), E1621-E1630 (2013).</li>
<li>Matthysse, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adherence+of+Bacteria+to+Plant+Surfaces+Measured+in+the+Laboratory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visual+Experiments%22%5BJournal%5D)">Adherence of Bacteria to Plant Surfaces Measured in the Laboratory.</a> Journal of Visual Experiments. 136 (136), (2018).</li>
<li>Garcia-Betancur, J. C., Yepes, A., Schneider, J., Lopez, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+analysis+of+Bacillus+subtilis+biofilms+using+fluorescence+microscopy+and+flow+cytometry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visual+Experiments%22%5BJournal%5D)">Single-cell analysis of Bacillus subtilis biofilms using fluorescence microscopy and flow cytometry.</a> Journal of Visual Experiments. (60), (2012).</li>
<li>Cole, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome-wide+identification+of+bacterial+plant+colonization+genes%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biology%22%5BJournal%5D)">Genome-wide identification of bacterial plant colonization genes.</a> PLoS Biology. 15 (9), e2002860(2017).</li>
<li>Lundberg, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defining+the+core+Arabidopsis+thaliana+root+microbiome%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Defining the core Arabidopsis thaliana root microbiome.</a> Nature. 488 (7409), 86-90 (2012).</li>
<li>Grandchamp, G. M., Caro, L., Shank, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pirated+Siderophores+Promote+Sporulation+in+Bacillus+subtilis%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Environmental+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Pirated Siderophores Promote Sporulation in Bacillus subtilis.</a> Applied Environmental Microbiology. 83 (10), (2017).</li>
<li>Gange, A. C., Gadhave, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+growth-promoting+rhizobacteria+promote+plant+size+inequality%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Reports%22%5BJournal%5D)">Plant growth-promoting rhizobacteria promote plant size inequality.</a> Science Reports. 8 (1), 13828(2018).</li>
<li>Levy, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomic+features+of+bacterial+adaptation+to+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Genetics%22%5BJournal%5D)">Genomic features of bacterial adaptation to plants.</a> Nature Genetics. 50 (1), 138-150 (2018).</li>
<li>Martínez-Hidalgo, P., Maymon, M., Pule-Meulenberg, F., Hirsch, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+root+microbiomes+for+healthier+crops+and+soils+using+beneficial%2C+environmentally+safe+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Canada+Journal+of+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Engineering root microbiomes for healthier crops and soils using beneficial, environmentally safe bacteria.</a> Canada Journal of Microbiology. , 1-14 (2018).</li>
<li>Niu, B., Kolter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+Composition+Dynamics+of+a+Maize+Root-associated+Simplified+Bacterial+Community+and+Evaluation+of+Its+Biological+Control+Effect%5BTitle%5D)+AND+%22Bio+Protocol%22%5BJournal%5D)">Quantification of the Composition Dynamics of a Maize Root-associated Simplified Bacterial Community and Evaluation of Its Biological Control Effect.</a> Bio Protocol. 8 (12), (2018).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Planten in alle omgevingen communiceren met duizenden tot miljoenen verschillende bacteriën en schimmels,5,7. Deze interacties kunnen een negatieve en positieve invloed hebben op de gezondheid van de plant, met potentiële effecten op gewasopbrengst en voedselproductie. Recent werk suggereert ook dat een variabele kolonisatie van gewassen door PGPBs kan duiden op onvoorspelbare plantgrootte en gewasopbrengst in veldproeven22. Het begrijpen ...

Gewasvernietiging door bacteriële en schimmelziekten resulteert in een verlaagde voedselproductie en kan de mondiale stabiliteit ernstig verstoren1. Op basis van de ontdekking dat microben in onderdrukkende bodems verantwoordelijk zijn voor het verhogen van de plantengezondheid2, hebben wetenschappers gevraagd of de plant-microbiome kan worden ingezet om de plantengroei te ondersteunen door de aanwezigheid en overvloed van bepaalde bacteriesoorten3. Bacteriën gevonden om te helpen bij de groei van planten of ontwikkeling worden gezamenlijk genoemd plant groeibevorderende bacteriën (PGPB). Meer recentelijk zijn studies verschoven van het simpelweg identificeren van potentiële pgpb om te begrijpen hoe interkingdom-interacties in de bodem, rond wortels of in de rizosfeer (het gebied direct rond en inclusief het worteloppervlak) kunnen beïnvloeden pgpb activiteit4.
De kolonisatie van rhizosphere door PGPB kan de gezondheid of de ontwikkeling van gastheerplanten verhogen als reactie op diverse stressoren ten opzichte van ongekoloniseerde planten5. Echter, resultaten zijn vaak meer variabel in inheemse bodemomstandigheden in vergelijking met die waargenomen in de streng gecontroleerde kas en laboratorium instellingen6. Een hypothese voor dit verschil is dat de groei of het gedrag van pgpb kan worden geremd door inheemse bodembacteriën of schimmels in de velden7,8. Gunstige effecten door rizosfeer bacteriën in het algemeen afhangen van het vermogen van de bacteriën 1) lokaliseren en verplaatsen naar de wortel, 2) koloniseren de wortel door middel van biofilm vorming, en 3) interactie met de gastheerplant of pathogenen via de productie van kleine molecule de metabolieten7,9. Elk van deze kolonisatie gedrag kan worden beïnvloed door de aanwezigheid en de activiteit van naburige microben10.
We ontwierpen een systeem om deze verschillende bacteriële kolonisatie stadia van de rizosfeer te kwantificeren en te visualiseren (Figuur 1). Deze aanpak vergemakkelijkt studies die onderzoeken waarom het onderhoud op lange termijn van PGPB soms niet wordt waargenomen na de overdracht van planten in nieuwe omgevingen, zoals tijdens het planten van voorgeënt zaailingen. Arabidopsis thaliana as werden gekozen als een plant model als gevolg van het uitgebreide gebruik in laboratoriumonderzoek, evenals de ruime gegevens beschikbaar over de microbiële interacties11. Er zijn drie fasen in het systeem: 1) A. thaliana groei, 2) bacteriële kolonisatie, en 3) bacteriële onderhoud (Zie Figuur 1). Omdat a. thaliana een terrestrische plant is, was het belangrijk om ervoor te zorgen dat het niet onnodig waterstress leed in het hydroponische systeem12. Geïnspireerd door de methoden die Haney et al.13gebruikt, worden de zaailingen geteeld op kunststof gaas om de opname van het vloeistof groeimedium te scheiden. Dit systeem lijkt niet in gevaar te brengen de gezondheid en de ontwikkeling van de gastheer van de plant, en het verbetert A. thaliana groei in vloeistof11. Naarmate de plant zweeft boven het oppervlak, worden de wortels volledig blootgesteld aan kolonisatie door bacteriën geïnocculeerd in het vloeibare bacteriegroei medium. Dit maakt het mogelijk bacteriën van belang te worden onderzocht voor kolonisatie in voedingsstoffen die het meest bevorderlijk zijn voor groei, terwijl vervolgens verschuiving voorwaarden zodat de plant te blijven groeien in een nutriënt medium ontworpen om de groei te ondersteunen. Beide stadia omvatten gestage schudden om Anoxie van de wortel13te voorkomen. Bacteriën kunnen worden gevisualiseerd of becijferd vanaf de wortels van de plant na overdracht van ofwel de kolonisatie medium of het onderhouds medium. Dit hydroponische systeem is zeer flexibel, waardoor experimentele omstandigheden en toegepaste spanningen gemakkelijk kunnen worden gewijzigd, afhankelijk van de interesses van de onderzoekers.
Deze beschreven methode is belangrijk in de context van de grotere hoeveelheid literatuur over Plant-microbe interacties omdat het een robuust systeem biedt voor het bestuderen van deze interacties op het worteloppervlak, terwijl het ook aanpasbaar is aan de groei voorkeuren van verschillende bacteriën. Plant biologie Labs voeren vaak plantaardige kolonisatie experimenten uit op massieve agar, waardoor alleen planaire beweging (als dat) van bacteriën mogelijk is, terwijl ook de mogelijk destructieve manipulatie van planten tijdens de daaropvolgende overdracht nodig is. Microbiologie Labs daarentegen hebben vaak de gezondheid van de bacteriën in hun experimenten geprioriteerde, ten koste van de planten14,15. Deze verschillende prioriteiten van de plant-en microbiologie-gerichte laboratoria hebben het historisch moeilijk gemaakt om de resultaten tussen deze groepen te vergelijken, omdat elk de experimentele omstandigheden optimaliseert om hun organisme van belang15te optimaliseren. Het floating-mesh-plant-growth-systeem dat hier wordt beschreven, voorkomt volledige plant onderdompeling, een opmerkelijk voordeel van eerdere microbiologie georiënteerde studies, terwijl het ook tijdelijk de groei en overleving van bacteriën optimaliseert om de kolonisatie te vergemakkelijken. De test die we hier presenteren, kan dus betrekking hebben op de bezorgdheid van beide planten biologen (over overmatige hydratatie en tactiele manipulatie van de plant), terwijl ze voldoen aan de criteria van microbiologen (waardoor verschillende bacteriële groeiomstandigheden en meerdere interacties van soorten)7. Dit protocol is ontworpen om te worden aangepast voor gebruik met verschillende bacteriën, planten en omgevingscondities.

<table><tbody><tr><td>Vereiste materialen</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1.5 mL eppendorf buisjes</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>24-wel platen</td><td>BD Falcon</td><td>1801343</td><td></td></tr><tr><td>Aeraseal</td><td>Excel Scientific</td><td>BE255A2</td><td></td></tr><tr><td>Autoclaaf</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Bacteriën van belang</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Verkiest opgeslagen op -80?C in 40% glycerol</td></tr><tr><td>BactoAgar</td><td>BD</td><td>2306428; REF 214010</td><td></td></tr><tr><td>bleach</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Conviron</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Korte Dag Licht-Donker Cycli: 460-600 &micro;moles/m&sup2;/s ingesteld op 9/15 uur licht/donker bij 18/21?C, met innerlijk stopcontact</td></tr><tr><td>Dessicator Pot: glas of zwaar plastic</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Vlam</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Pincet</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Incubator</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Bij optimale temperatuur voor groei van gespecificeerde bacteriën</td></tr><tr><td>Zoutzuur</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Lennox LB Bouillon</td><td>RPI</td><td>L24066-1000.0</td><td></td></tr><tr><td>Microcentrifuge</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Micropipetten</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Volumes 5 &micro;L tot 1000 &micro;L</td></tr><tr><td>Microscoop (bij voorkeur fluorescentie)</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Kan licht zijn als beste definitie niet belangrijk</td></tr><tr><td>MS Zout + MES</td><td>RPI</td><td>M70300-50.0</td><td></td></tr><tr><td>Orbitale Plate Shaker</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>In staat om te draaien op 220 rpm voor minimaal 96 uur</td></tr><tr><td>Petri Schalen</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>50 mL totaal volume</td></tr><tr><td>Reservoirs</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Spectrofotometer</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Standaard Gat Punch</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Ongeveer 7mm punch diameter</td></tr><tr><td>Steriele water</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Chirurgische Tape</td><td>3M</td><td>MMM1538-1</td><td></td></tr><tr><td>Teflon Mesh</td><td>McMaster-Carr</td><td>1100t41</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasoonapparaat</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Vortex Mixer</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>X-gal</td><td>GoldBio</td><td>x4281c</td><td>andere leveranciers beschikbaar</td></tr><tr><td>Aanbevolen Materialen</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>24-polige Ultrasoonapparaat bevestiging</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Voor het soniceren van meerdere monsters tegelijk. Kan individueel worden gedaan</td></tr><tr><td>Alumaseal II</td><td>Excel Scientific</td><td>FE124F</td><td></td></tr><tr><td>Glaskralen</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Multipetter/Repetter</td><td>elke</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Steriele 96-wel platen</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>Voor seriële verdunningen. Kan worden vervangen door eppendorf buisjes</td></tr><tr><td>Biologische Materialen Gebruikt</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Arabidopsis thaliana zaden</td><td>elke</td><td>N/A</td><td>We raden Arabidopsis Biologisch Resource Center aan voor zaadvoorraden</td></tr><tr><td>Arthrobacter nicotinovorans</td><td></td><td></td><td>Levy, et al. 2018</td></tr><tr><td>Curtobacterium oceanosedimentum</td><td></td><td></td><td>Levy, et al. 2018</td></tr><tr><td>Microbacterium oleivorans</td><td></td><td></td><td>Levy, et al. 2018</td></tr><tr><td>Pseudomonas simiae WCS417r</td><td></td><td></td><td>Gepubliceerd in een soortgelijk systeem in Haney, et al. 2015. Gebruikte stam ontwikkeld in Cole, et al. 2017</td></tr></tbody></table>

monitoring van bacteriële kolonisatie en onderhoud op arabidopsis thaliana wortels in een drijvend hydroponisch systeem

Monitoring Bacterial Colonization and Maintenance on Arabidopsis thaliana Roots in a Floating Hydroponic System

Bacteriën vormen complexe rizosfeer microbioom gevormd door het interageren van microben, grotere organismen en de abiotische omgeving. Onder laboratoriumomstandigheden kan de kolonisatie van rizosfeer door plantengroeibevorderende bacteriën (pgpb) de gezondheid of de ontwikkeling van gastheerplanten ten opzichte van ongekoloniseerde planten verhogen. In de veldinstellingen bieden bacteriële behandelingen met PGPB echter vaak geen substantiële voordelen voor gewassen. Een verklaring is dat dit kan te wijten zijn aan verlies van de PGPB tijdens interacties met endogene grond microben over de levensduur van de plant. Deze mogelijkheid was moeilijk te bevestigen, omdat de meeste studies zich richten op de initiële kolonisatie in plaats van het onderhoud van pgpb binnen rizosfeer communities. Het is hier veronderstelde dat de assemblage, coëxistentie, en het onderhoud van bacteriële Gemeenschappen worden gevormd door deterministische kenmerken van de rizosfeer micro omgeving, en dat deze interacties kunnen invloed hebben op de overleving van pgpb in native Settings. Om dit gedrag te bestuderen, wordt een hydrocultuur plant-growth assay geoptimaliseerd met behulp van Arabidopsis thaliana om de ruimtelijke verdeling van bacteriën te kwantificeren en te visualiseren tijdens de initiële kolonisatie van planten wortels en na overdracht naar verschillende groei Omgevingen. De reproduceerbaarheid en het nut van dit systeem worden vervolgens gevalideerd met de goed bestudeerde PGPB Pseudomonas simiae. Om te onderzoeken hoe de aanwezigheid van meerdere bacteriesoorten de kolonisatie en de onderhouds dynamiek op de wortel van de plant kan beïnvloeden, een model Gemeenschap van drie bacteriële stammen (een Arthrobacter, Curtobacteriumen micro bacterie soorten) oorspronkelijk geïsoleerd uit de A. thaliana rizosfeer is geconstrueerd. Het is aangetoond dat de aanwezigheid van deze verschillende bacteriesoorten kan worden gemeten met behulp van deze hydrocultuur plant-maintanence Assay, die een alternatief biedt voor op sequentiëren gebaseerde bacteriële Gemeenschaps studies. Toekomstige studies met behulp van dit systeem kunnen het begrip van bacterieel gedrag in diepte plant microbioom na verloop van tijd en in veranderende omgevingsomstandigheden verbeteren.

De goed gekarakteriseerde PGPB P. simiae WCS417r staat erom bekend de wortels van A. thaliana te koloniseren in de hydroponische cultuur. Deze natuurlijk fluorescerende bacterie kan gemakkelijk worden gevisualiseerd met behulp van microscopie op de wortels van zaailingen na kolonisatie (Figuur 2). Hoewel het mogelijk is om de volledige lengte van deze A. thaliana zaailingen ' (4 – 6 mm lengte) wortels te maken, zou dit voor veel pla...

Hier beschrijven we een hydroponische plantengroei test om de aanwezigheid van soorten te kwantificeren en de ruimtelijke verdeling van bacteriën te visualiseren tijdens de initiële kolonisatie van planten wortels en na hun overdracht in verschillende groei omgevingen.

Monitoring van bacteriële kolonisatie en onderhoud op Arabidopsis thaliana wortels in een drijvend Hydroponisch systeem

Bacteria form complex rhizosphere microbiomes shaped by interacting microbes, larger organisms, and the abiotic environment. Under laboratory conditions, ...

De meeste experimenten bestuderen plant-microbe interacties door zich te concentreren op kolonisatie, maar ons protocol is ontworpen om te kijken naar zowel kolonisatie en het onderhoud van de bacteriën op de wortel. We kunnen het experiment veranderen om verschillende bacteriën en planten te passen, en we kunnen zelfs meerdere bacteriën testen in elke 24-put plaat. Om te beginnen, gebruik maken van een standaard gat puncher om schijven van plastic mesh te maken.Verzamel de schijven in een glazen container, en dek losjes af. Steriliseren met behulp van een autoclave ingesteld op een 20 minuten droge cyclus. Gebruik vlam-gesteriliseerde pincet om ongeveer 40 gesteriliseerde mesh schijven te verdelen in een enkele laag over het oppervlak van eerder voorbereide plantengroei medium agar plaat.Plaats twee eerder gesteriliseerde zaden in het midden van elk gaas. Verzegel de plaat met chirurgische tape en broed twee tot zes dagen in de duisternis bij vier graden Celsius om de zaden te vernubiseren. Plaats vervolgens de plaat agar-kant naar beneden in een plantengroeikamer gedurende acht tot tien dagen onder korte-daginstellingen van negen uur licht bij 21 graden Celsius en 15 uur donker bij 18 graden Celsius om zaailingen te ontkiemen en te kweken.Voeg een milliliter bacteriële groei medium aan elke put van een steriele 24-well plaat. Om de ontkiemde zaailingen ingebed in mesh over te brengen, gebruik vlam-gesteriliseerde tangen om het gaas dat twee ontkiemde, even grote, en onbeschadigde zaailingen omhoog en van de agarplaat bevat voorzichtig te pellen. Breng één vlotter met zaailingen aan elke put van bacteriële groeivloeistof, wortel-kant neer over.Vervolgens, resuspend bacteriën gegroeid 's nachts op agar platen in vloeibare bacteriële groeimedium. Voeg 10 microliter bacteriële suspensie toe aan elke put, met uitzondering van media-only controleputten, voor een uiteindelijke concentratie van een miljoen kolonievormende eenheden bacteriën per put. Om de plaat af te sluiten voor steriele groei, druk je voorzichtig gas-permeabele film over de plaat zonder de kleverige kant aan te raken.Druk uitoefenen rond elk van de ringen gemaakt door de putten om ervoor te zorgen dat elke put is individueel verzegeld. Sluit vervolgens de plaat met zijn plastic deksel strak over de gas-permeabele film. Plaats de plaat in een plantengroeikamer op een orbitale plaatshaker ingesteld op 220 rpm, en uitbroeden gedurende 18 uur onder dezelfde omstandigheden als de zaailingen oorspronkelijk ontkiemd waren.Om alle praalwagens met planten te spoelen, voeg je een milliliter steriel water toe aan elke put van een nieuwe 24-put plaat. Verwijder gas-permeabele film van de plaat met planten, en gebruik steriele tangen om praalwagens over te brengen naar putten met water, en incubeer gedurende 10 minuten op kamertemperatuur zonder agitatie. Vul vervolgens elke put van een nieuwe plaat met 24-putten met één milliliter plantengroeimedium.Breng een gaas naar elke put, en bedek met een gas-permeabele afdichting. Incubeer gedurende 72 uur op de orbitale plaatshaker bij 220 tpm in de plantengroeikamer. Na de incubatie, spoel de planten zoals eerder gedaan.Verwijder na het spoelen de zaailingen uit het gaas door vlamgesteriliseerde tangen voorzichtig onder de bladeren aan de bladzijde van het gaas te plaatsen. Knijp de stengel licht in en beweeg de zaailingen omhoog en uit de buurt van het gaas om de wortel los te maken zonder deze te breken. Om bacteriën uit plantenwortels te verwijderen, breng zaailingen van elk gaas in individuele putten van een 24-well sonicatieplaat met een milliliter dubbel gedestilleerd water.Sonicate alle monsters in de plaat in een keer met behulp van een multipronged sonicator zoals beschreven in het manuscript. Om de bacteriën te kwantificeren, uitvoeren seriële 10-voudige verdunningen van de gesoniceerde monsters in bacteriële groeimedium. Verspreid met steriele glazen kralen, en uitbroeden bij de optimale temperatuur voor bacteriën tot individuele kolonies zijn telbaar.Om intacte plantenwortel te verzamelen, gebruikt u tangen om de zaailingen uit het gaas te verwijderen. Breng elke plant vervolgens over op een microscoopdia door de punt van de wortel op de dia te plaatsen en deze van de punt weg te slepen om de opname gelijk met de dia in te stellen, zodat een rechtgetrokken wortel wordt gegarandeerd voor de beste beeldvorming. Voeg een druppel water of steriel plantengroeimedium toe aan elk monster om interfaces tussen de covers en glijbanen te hydrateren.Plaats een glazen coverslip net boven de wortelkroon en onder de shoot bladeren om te voorkomen dat schuin van de coverslip, en druk zachtjes naar beneden. Beeld vervolgens de bacteriën met behulp van de juiste excitatie / emissiefilters om bacteriën te onderscheiden van elkaar en de plantwortel. Pseudomonas simiae, natuurlijk fluorescerende bacterie, gekoloniseerd Arabidopsis thaliana wortels en werd gehandhaafd op de wortel na overdracht naar plantengroei medium.Wortelkroon, middenlengte, en tip tonen fluorescentie als gevolg van kolonisatie van Pseudomonas simiae. De no-bacteriën negatieve controle toonde geen kolonisatie. Toen Pseudomonas simiae op Arabidopsis thaliana wortels werden gekwantificeerd na 18 uur kolonisatie of 72 uur onderhoud, het totale aantal kolonievormende eenheden per zaailing op beide tijdpunt toonde een goede reproduceerbaarheid over biologische repliceren uitgevoerd op verschillende dagen.Er was een toename van het aantal kolonievormende eenheden per zaailing na 72 uur in onderhoudsmedium, in vergelijking met de getallen die werden waargenomen op het tijdpunt van 18 uur na de kolonisatie, wat aangeeft dat actieve groei van de gekoloniseerde bacteriën op de plantenwortel plaatsvond tijdens de onderhoudsfase. Drie soorten bacteriën geïsoleerd uit Arabidopsis thaliana geteeld in natuurlijke bodem onder laboratoriumomstandigheden werden gebruikt om de associatie van meerdere soorten op plantenwortels te controleren. Ze waren duidelijk gedifferentieerd op media die X-gal als gevolg van verschillen in kolonie morfologie en kleur, waardoor het tellen van de kolonie-vormende eenheden per zaailing van elke soort zonder antibiotica selectie, zelfs in multi-species cocultuur.Deze drie soorten bacteriën werden allemaal gekoloniseerd en onderhouden op de wortel, alleen of in bacteriële cocultuur. Elke soort vertoonde trends die vergelijkbaar waren met verschillende biologische en technische replicaties, waaruit bleek dat dit protocol kan worden gebruikt om zowel relatieve als totale kolonievormende eenheden per wortel van elke soort te meten. Wanneer alleen geteeld, geen individuele soorten toonde een aanzienlijke toename van overvloed tijdens het onderhoud stadium, maar de totale kolonie-vormende eenheden per wortel van de gecombineerde gemeenschap toegenomen in coculturen, wat aangeeft dat deze bacteriën niet verbieden de kolonisatie van de andere stammen.De moeilijkste stappen zijn die die de verwijdering van intacte installaties van de netschijven vereisen. Geduldig en zacht zijn zal dit mogelijk maken. Als de bacteriële cellen fluorescerend zijn, kunnen de monsters worden gesorteerd op stroomcytometrie om de relatieve aantallen cellen te bepalen.

monitoring-bacterial-colonization-maintenance-on-arabidopsis-thaliana

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologie en Infectie

Source: Nathoo, N., et al. A Hydroponic Co-cultivation System for Simultaneous and Systematic Analysis of Plant/Microbe Molecular Interactions and Signaling. J. Vis. Exp. (2017).This video demonstrates a hydroponic co-cultivation system for studying plant–bacteria interactions under sterile conditions. Plant seedlings are transferred into a sterile, acidic growth medium, incubated, and inspected for contamination before inoculation with Agrobacterium. The activated bacteria attach to plant...

A Co-Cultivation System to Study the Molecular Responses of Plant Hosts and Interacting Bacteria

Source: Harris, S. L., et al. Monitoring Bacterial Colonization and Maintenance on Arabidopsis thaliana Roots in a Floating Hydroponic System. J. Vis. Exp. (2019)This video demonstrates a protocol for monitoring the colonization of root-associated bacteria on Arabidopsis thaliana seedlings grown in a soilless system. Following colonization, bacteria are dislodged by sonication, then diluted, plated, and incubated to form colonies that reflect bacterial attachment and viability.

Monitoring Bacterial Colonization of Arabidopsis thaliana Roots in a Soilless System

Kwantificering van ziekteverwekkergroei is een krachtig hulpmiddel om verschillende Arabidopsis thaliana (hierna: Arabidopsis) immuunresponsen te karakteriseren. De hier beschreven methode presenteert een geoptimaliseerde spuitinfiltratie-assay om de groei van Pseudomonas syringae pv. maculicola ES4326 in volwassen Arabidopsis-bladeren te kwantificeren.

Bacteriële Leaf Infiltratie Assay voor Beeldende karakterisatie van Plant Defense Reacties met behulp van de<em&gt; Arabidopsis thaliana-Pseudomonas syringae</em&gt; Pathosystem

Het beschreven hydroponische cocultivatiesysteem ondersteunt intacte planten met metalen maasschermen en cocultivateert ze met bacteriën. Plantweefsel, bacteriën en gescheiden moleculen kunnen vervolgens afzonderlijk worden geoogst voor stroomafwaartse analyses, waarbij tegelijkertijd wordt toegelaten dat de moleculaire reacties van zowel plantaardige hosts als interactieve microben of microbiomen worden onderzocht.

Een hydroponisch co-cultuursysteem voor gelijktijdige en systematische analyse van plant- / microbe moleculaire interacties en signalering

Dit artikel laat zien hoe cultuur Arabidopsis thaliana zaailingen in een twee-laag microfluidic platform dat de belangrijkste wortel en root haren op een interne optische vlak beperkt. Dit platform kan worden gebruikt voor real-time optische beeldvorming van fijne wortel morfologie alsook wat betreft hoge resolutie beeldvorming door andere middelen.

Beeldvorming van de morfologie van het haar van de wortel van Arabidopsis zaailingen in een twee-laag Microfluidic Platform

Een eenvoudige, veelzijdige en goedkope in vitro hydrocultuur systeem werd met succes geoptimaliseerd, inschakelen van grootschalige experimenten onder steriele omstandigheden. Dit systeem vergemakkelijkt de toepassing van chemische stoffen in een oplossing en hun efficiënte absorptie door wortels voor moleculaire, biochemische en fysiologische studies.

Een flexibele goedkope hydrocultuur systeem voor de beoordeling van de Plant reacties op kleine moleculen onder steriele omstandigheden

We gebruiken eenvoudige laboratoriumtools om de wortelsysteemarchitectuur (RSA) van Arabidopsis en Medicago te onderzoeken. De plantjes worden hydroponisch over gaas gekweekt en verspreid met behulp van een kunstkwast om de RSA te onthullen. Foto's worden gemaakt met behulp van scannen of een camera met hoge resolutie en vervolgens geanalyseerd met ImageJ om eigenschappen in kaart te brengen.

Een eenvoudig protocol voor het in kaart brengen van de eigenschappen van de plantwortelsysteemarchitectuur

We presenteren een protocol voor een op glas gebaseerd, semi-hydroponisch experimenteel systeem dat de groei ondersteunt van een verscheidenheid aan fylogenetisch verschillende planten met of zonder microben. Het systeem is compatibel met verschillende groeimedia en maakt niet-destructieve bemonstering van wortelexsudaat mogelijk voor stroomafwaartse analyse.

Een veelzijdig glazen pottensysteem voor semihydroponische wortelexsudaatprofilering

Kolonisatie van plantengroeibevorderende rhizobacteriën (PGPR) in de rhizosfeer is essentieel voor de groeibevorderende werking. Het is noodzakelijk om de detectiemethode van bacteriële rhizosfeerkolonisatie te standaardiseren. Hier beschrijven we een reproduceerbare methode voor het kwantificeren van bacteriële kolonisatie op het worteloppervlak.

Bacteriële kolonisatie meten op wortels van Arabidopsis thaliana in hydrocultuur

Een orthotope Model van sereuze eierstokkanker in immunocompetente muizen voor In vivo Tumor Imaging en Bewaking van de Tumor Immuunrespons

Leer een hydroponische methode om bacteriële kolonisatie en onderhoud op Arabidopsis thaliana wortels te kwantificeren en te visualiseren. Dit protocol onderzoekt plant-microbe interacties in verschillende groeiomgevingen.

Monitoring van bacteriële kolonisatie en onderhoud op Arabidopsis thaliana wortels in een drijvend Hydroponisch systeem

Meer video's verkennen