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Artigo de método

Indindo Raízes Peludas por Agrobacterium rhizogenes-Transformação Mediada em Trigo-Buck Tartary(Fagopyrum tataricum)

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DOI:

10.3791/60828

11 de março de 2020

Neste artigo

Resumo

Descrevemos um método de indução de raízes peludas pela transformação mediada pelo Agrobacterium rhizogenesno trigo-sarraceno tartary(Fagopyrum tataricum). Isso pode ser usado para investigar funções genéticas e produção de metabólitos secundários em trigo sarraceno tartary, ser adotado para qualquer transformação genética, ou usado para outras plantas medicinais após a melhoria.

Resumo

O trigo-sarraceno tartary (TB) [Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn] possui várias atividades biológicas e farmacológicas porque contém metabólitos secundários abundantes, como flavonoides, especialmente rutina. Os rizógeness agrobacterium têm sido gradualmente usados em todo o mundo para induzir raízes peludas em plantas medicinais para investigar funções genéticas e aumentar o rendimento de metabólitos secundários. Neste estudo, descrevemos um método detalhado para gerar raízes peludas mediadas por A. Rhizogenesna TB. Cotyledons e eixo hipocotyledonary em 7-10 dias foram selecionados como explants e infectados com A. rizogenes carregando um vetor binário, que induziu raízes peludas aveniosas que apareceram após 1 semana. A transformação da raiz peluda gerada foi identificada com base na morfologia, seleção de resistência (kanamicina) e expressão genética de repórter (proteína fluorescente verde). Posteriormente, as raízes peludas transformadas foram auto-propagadas conforme necessário. Enquanto isso, um fator de transcrição da mieloblastose (MYB), FtMYB116, foi transformado no genoma da TB usando as raízes peludas mediadas por A. rhizogenespara verificar o papel do FtMYB116 na sintetização dos flavonoides. Os resultados mostraram que a expressão de genes flavonoides e o rendimento de compostos flavonoides (rutina e quercetina) foram significativamente (p < 0,01) promovidos por FtMYB116, indicando que as raízes peludas mediadas por A. rhizogenespodem ser usadas como uma ferramenta alternativa eficaz para investigar as funções genéticas e a produção de metabólitos secundários. O protocolo detalhado passo a passo descrito neste estudo para a geração de raízes peludas pode ser adotado para qualquer transformação genética ou outras plantas medicinais após o ajuste.

Introdução

O trigo-sarraceno tartary (TB)(L.) Gaertn é um tipo de dicotyledon pertencente ao gênero Fagopyrum e à família Polygonaceae1. Como um tipo de alimento homólogo da medicina chinesa, a TB vem recebendo considerável interesse devido à sua composição química distinta e às diversas bioatividades contra doenças. A TB é principalmente rica em carboidratos, proteínas, vitaminas e carotenóides, bem como em polifenóis como ácidos fenólicos e flavonoides1. Várias atividades biológicas e farmacológicas de flavonoides, incluindo antioxidativo, anti-hipertensivo2, e anti-inflamatório, bem como....

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Protocolo

A TB utilizada neste estudo foi nomeada como BT18, que se originou da raça "JinQiao No.2" cultivada pelo Centro de Pesquisa de Pequenos Grãos Diversos da Academia shanxi de Ciências Agrícolas. Os passos primários deste protocolo são ilustrados na Figura 1.

NOTA: Opere rapidamente a manipulação relacionada às plantas e, quando possível, mantenha as placas de Petri fechadas para evitar murchas e contaminação. Salvo disposição em contrário, todas as incubações de explante foram conduzidas a condição de uma luz de 14 horas e um período de fotoperíodo escuro de 10 horas a 25 °C. Salvo indicação em contrário, todas a....

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Resultados

Agrobacterium rhizogenes-transformação de raiz peluda da TB mediada
Este estudo descreve o protocolo passo-a-passo que foi estabelecido para obter raízes peludas geneticamente transformadas usando A. rhizogenes. Levou aproximadamente 5-6 semanas desde a inoculação das sementes de TB até a colheita das raízes peludas identificadas, e alguns passos-chave são retratados na Figura 1 (A-H). Resumidamente, as sementes com casca esterilizadas f.......

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Discussão

A TB tem sido utilizada em diversos estudos relacionados a metabólitos secundários em níveis genéticos e metabólicos1,2,5,27,28. A cultura raiz peluda, como fonte única de produção metabólica, desempenha um papel fundamental na engenharia metabólica29 e pode ser usada para alterar vias metabólicas inserindo os genes relacionados. Kim et.......

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pelos Fundos de Pesquisa Fundamentais para os institutos centrais de pesquisa de bem-estar público ZXKT17002.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
2 * Taq PCRMasterMix Aidlab, ChinaPC0901
Ágar póSolarbio Life Science, Pequim, ChinaA8190
Aplicador de termocicladores 2720da Biosystems ThermoFisher Scientific, EUAA37834
ASSolarbio Life Science, Pequim, ChinaA8110Diluído em DMSO, vetores binários de 100
mM ThermoFisher Científico (invitrogen), US/pK7WG2D/pK7GWIWG2D (II)
Cefotaxima, sódioSolarbio Life Science, Pequim, ChinaC8240Diluído em Água, 200 mg/mL
CF15RXII micro de alta velocidadeHitachi, JapãoNo. 90560201
Diposable Petri-dishGuanghua fábrica de instrumentos médicos, Yangzhou, China/
DYY-6C aparelhode eletroforeseBjliuyi, Pequim ChinaECS002301
Kit de RNA de planta EASYspin PlusAidlab, ChinaRN38
ELGA purelab untra bioscienceELGA LabWater, Reino Unido82665JK1819
Epoch Microplate Spectrophotometerbiotek, US/
Gateway BP/LR enzima de reaçãoThermoFisher Scientific (invitrogen), US11789100/11791110
Agitador multifuncional HYG-CSuzhou Peiying Experimental Equipment Co., Ltd. China/
KanSolarbio Life Science, Pequim, ChinaK8020Diluído em Água, 100 mg/mL
MLS-3750 Esterilizador de autoclaveSanyo, Japão/
MS sais com vitaminasSolarbio Life Science, Pequim, ChinaM8521
NaClSolarbio Life Ciência, Pequim, ChinaS8210
Outros produtos químicos não declaradosBeijing Chemical Works, Chinaetanol, bicloreto de mercúrio, etc.
Medidor de pH PHS-3CShanghai INESA Scientific Instrument Co., Ltd, Chinaa008
Kit de DNA genômico vegetalTIANGEN BIOTECH (BEIJING) CO., LTDDP305
RifampicinaSolarbio Life Science, Pequim, ChinaR8010Diluído em DMSO, 50 mg/mL
SpectinomicinaSolarbio Life Science, Pequim, ChinaS8040Diluído em Água, 100 mg/mL
SucroseSolarbio Life Science, Pequim, ChinaS8270
Trans2K DNA MarkerTransGen Biotech, Pequim, ChinaBM101-01
TriptonaSolarbio Life Science, Pequim, ChinaLP0042
Whatman diâmetro 9 cm Papel de filtroHangzhou wohua Filter Paper Co., Ltd/
Extrato de levedura em póSolarbio Life Science, Pequim, ChinaLP0021

Referências

  1. Fabjan, N., et al. Tartary Buckwheat ( Fagopyrum tataricum Gaertn .) as a Source of Dietary Rutin and Quercitrin. Agricultural and Food Chemistry. 51, 6452-6455 (2003).
  2. Kim, Y. K., et al.

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Reimpressões e permissões

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