Arabidopsis é uma espécie de planta diploide pertencente à família Brassicaceae. Seu ciclo de vida relativamente curto (dois meses por geração em condições de crescimento prolongado), tamanho de plantas pequenos e auto-polinização com a produção de centenas de sementes por planta fizeram dela a primeira espécie fundamental do modelo vegetal1,2. Além disso, seu genoma foi totalmente sequenciado3, extensas ferramentas genéticas reversas (T-DNA saturado, transposon e populações quimicamente mutagenizadas) estão disponíveis4,5,6, e a transformação eficaz agrobacterium-mediada é bem estabelecida para obter linhas transgênicas suficientes para mais trabalho a jusante7 . Assim, nas últimas duas décadas, grandes avanços foram alcançados utilizando a Arabidopsis como espécie modelo para dissecar diversos aspectos da biologia vegetal no nível molecular, incluindo variação natural, genética e fenotípica8,9.
Para caracterizar funcionalmente genes de interesse na Arabidopsis, a esterilização da superfície das sementes para eliminar contaminantes fúngicos e bacterianos é o passo pré-requisito para muitos protocolos a jusante que requerem culturas axeônicas. Transformação genética para a superexpressão10, knock-down (RNA-I11) ou knock-out (edição de genoma12,13) da função genética, localização subcelular14,atividade promotora15,16, proteína-proteína17 e interação proteína-DNA18, para citar apenas as aplicações mais comuns, todas necessitam de uma etapa de esterilização superficial de sementes. Assim, apesar de sua relativa simplicidade, a esterilização da superfície das sementes desempenha um papel fundamental em muitas análises funcionais.
Até agora, duas grandes categorias de métodos de esterilização de superfície de sementes foram desenvolvidas com base no gás ou na esterilização em fase líquida19. Embora o throughput de esterilização da superfície de sementes em fase de gás seja médio a alto, o uso do gás de cloro de reagente perigoso como agente de esterilização superficial tem dificultado sua ampla aplicação. Métodos baseados na esterilização em fase líquida, pelo contrário, dependem de produtos químicos mais leves, como etanol e soluções alvejantes para esterilização superficial, e são mais amplamente utilizados, apesar de terem um rendimento inerentemente menor do que a fumigação de cloro. Em geral, dois métodos diferentes que usam reagentes líquidos são comumente utilizados. Um método amplamente utilizado é baseado na lavagem com etanol e alvejante em diferentes concentrações por diferentes períodos detempo 20,21. Outro método baseia-se na aplicação de alvejanteapenas 21,22. Ambos os métodos são aplicados principalmente para esterilização de superfície de sementes em pequena escala. No entanto, em muitos experimentos, é necessário telar muitas linhas transgênicas arabidopsis derivadas de uma transformação15,23 ou tela em paralelo muitas linhas transgênicas geradas a partir de diferentes transformações24,25. Pelo que sabemos, nenhum método baseado em líquido para esterilização de superfície de sementes de alta produtividade foi publicado, o que constitui, embora pouco reconhecido, um importante gargalo para abordagens de genômica funcional. Portanto, desenvolver métodos seguros, robustos e de alta produtividade para a esterilização da superfície de sementes é um passo necessário e crítico para o sucesso da caracterização funcional de muitos genes ao mesmo tempo.
Para isso, no presente estudo, é apresentado um método aprimorado para esterilização superficial de sementes arabidopsis. Este método é seguro, de baixo custo, altamente robusto e de alta produtividade, permitindo o manuseio de 96 linhas independentes dentro de uma hora desde o início da esterilização da superfície das sementes até o fim da semeadura em placas de Petri. O método demonstrado conta com instrumentação de laboratório amplamente disponível, como uma bomba de vácuo, vidros consumíveis e utensílios plásticos. Este método aprimorado fornece à comunidade científica uma abordagem segura, simples e acessível para simplificar a esterilização da superfície das sementes com uma throughput adequada às abordagens modernas de genômica funcional em Arabidopsis e outras espécies vegetais não modelo.