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Artigo de método

Isolamento de tecidos de alta pureza do desenvolvimento de sementes de cevada

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DOI:

10.3791/61681

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26 de outubro de 2020

Neste artigo

Resumo

Aqui apresentamos um protocolo para isolamento manual de alta pureza e controle de qualidade de tecidos maternos de embriões, endospermas e sementes durante todo o desenvolvimento de sementes de cevada.

Resumo

Compreender os mecanismos que regulam o desenvolvimento de sementes de cereais é essencial para o melhoramento de plantas e aumento da produtividade. No entanto, a análise de sementes de cereais é desafiadora devido ao tamanho minúsculo, ao caráter líquido de alguns tecidos e às estreitas conexões entre tecidos. Aqui, demonstramos um protocolo detalhado para dissecação do embrião, endosperma e tecidos maternos da semente nos estágios inicial, intermediário e tardio do desenvolvimento da semente de cevada. O protocolo é baseado em uma dissecção manual do tecido usando ferramentas de ponta fina e um microscópio binocular, seguido de controle de pureza baseado em análise de ploidia. Os tecidos maternos e embriões da semente são diplóides, enquanto o endosperma é tecido triploide. Isso permite o monitoramento da pureza da amostra usando citometria de fluxo. Medições adicionais revelaram a alta qualidade do RNA isolado de tais amostras e sua usabilidade para análise de alta sensibilidade. Em conclusão, este protocolo descreve como dissecar praticamente tecidos puros do desenvolvimento de grãos de cevada cultivada e potencialmente também de outros cereais.

Introdução

As sementes são estruturas complexas compostas por vários tecidos de origem materna e filial1. Os grãos de cereais representam um tipo especial de semente, sendo a maior parte formada por endosperma, um tecido triploide especializado que protege e nutre o embrião. Os cereais fornecem cerca de 60% dos recursos alimentares globais e são a produção mais valiosa da produção vegetal2. O conhecimento dos processos moleculares que controlam o desenvolvimento de sementes de cereais é importante devido à sua proeminência econômica e papel central na reprodução das plantas 1,3

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Protocolo

1. Plantas em crescimento

NOTA: Considerando que uma única planta de cevada geralmente tem de 5 a 6 perfilhos e apenas as 5 a 6 espiguetas do meio de cada espiga devem ser usadas para dissecação, então um rendimento máximo por planta é de 72 sementes para cultivares de duas fileiras e 216 sementes para cultivares de seis fileiras.

  1. Para germinar sementes de cevada, prepare uma placa de Petri acolchoada com três camadas de papel de seda de celulose coberto com uma camada de papel de filtro. Hidrate-o com água destilada, para que não haja excesso de água, coloque as sementes na superfície e feche a....

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Resultados

Para realizar uma análise transcriptômica específica do tecido do desenvolvimento de sementes de cevada, estabelecemos um protocolo para isolamento de tecido de alta pureza. O protocolo é baseado na dissecção manual de tecidos maternos embrionários, endospermas e sementes de grãos descascados (após remoção manual da casca) (Figura 1A). O protocolo foi usado com sucesso para isolar materiais de várias cultivares de cevada de primavera de duas e seis fileiras, e as espigas foram colhidas em um.......

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Discussão

Aqui, apresentamos um protocolo que permite o isolamento de alta pureza dos tecidos das sementes de cevada. Embora tenha sido desenvolvido e testado para cevada, pode ser facilmente adotado por outros membros da tribo Triticeae , como trigo, aveia, centeio ou triticale27. A parte inicial do protocolo, com foco na dissecação do tecido da semente, não requer nenhum equipamento fora do padrão ou caro e, portanto, deve ser acessível a muitos cientistas. Um in.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Agradecemos ao Dr. Jan Vrána e ao Dr. Mahmoud Said pela manutenção dos citômetros de fluxo, Eva Jahnová pela preparação dos tampões, Marie Seifertová pela lista de materiais e Zdenka Bursová pelos cuidados com as plantas. Este trabalho foi apoiado principalmente pela concessão 18-12197S da Czech Science Foundation. A A.P. foi ainda apoiada pela J. E. Purkyně Fellowship da Academia Tcheca de Ciências e pelo projeto do FEDER "Plantas como ferramenta para o desenvolvimento global sustentável" (No. CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_019/0000827).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Filtro de 0,22 umMerckSLGSV255F
tubo Eppendorf de 1,5 mlSarstedt72.690.001
4',6-diamididno-2-fenilindolInvitrogenD21490
50 um malha de nylonSilk a Progrers uhelon120 T
Agilent 2100 BioanalyzerAgilentG2939BA
Bulb AssemblyDrummond Scientific Company1-000-9000
Grânulos de calibraçãoInvitrogenA16502
de seda de celulose
Ácido cítrico monohidratadoPenta13830-31000
Câmara climáticaWeiss Gallenkamp
DNase ISigma AldrichDNASE70
Filter papelFagron
Pinças de ponta finaFine Science Tools11254-20
Citômetro de fluxoSysmex-Partec
Tubo de citometria de fluxoSarstedt55.484
Freezer
de papel glassine
KClLachner30076-AP0
KH2PO4Litolab100109
Lindenitrogênio líquido
Fivephoton BiochemicalsMGM 1C-20-30
Minutien PinsFine Science Tools26002-20
Na2HPO4Lachema
Na2HPO4.12H2OLachner30061-AP0
NaClLachner30093-AP0
Potes de turfaJiffy5x5 cm
de Petri
Suporte de alfineteFerramentas de ciências plásticas26016-12
P-LabA199001
potes12x12 cm
lâmina de barbearGillette
RNAse zapInvitrogenAM9780
Tesoura de Areia
Ferramentas de Ciências Finas14060-11
Espectro do Solo
Kit de RNA Total de PlantasSigma AldrichSTRN50
EstereomicroscópioOlympus
Tween 20Sigma AldrichKit
TRIzolInvitro15596026
Papel Saco Pipeta microcapilar dePlaca Agilent 5067-1513 do pico do RNA 6000 do RNA 6000 do reagente de P2287 gen

Referências

  1. Sreenivasulu, N., et al. Barley grain development: Toward an integrative view. International Review of Cell and Molecular Biology. 281, 49-89 (2010).
  2. FAO. Cereal supply and demand brief. Food and Agriculture Organization of the United Nations. , Available from: http://www.fao.org (2019).
  3. Baik, B. K., Ullrich, S. E.

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Desenvolvimento da Semente de CevadaDissecção de TecidosAnálise de PloidiaCitometria de FluxoIsolamento de EmbriãoIsolamento de EndospermaIsolamento de Tecido MaternoMicroscopia BinocularAnálise de Qualidade do RNAPureza de Tecidos de Cereais

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