Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Боковые Корень Индуцибельная системы в

13.8K просмотров

DOI:

10.3791/53481

14 января 2016 г.

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Система индуцируемой латеральных корней (LRIS) обеспечивает синхронную индукцию боковых корней и представлена для Arabidopsis thaliana и кукурузы.

Аннотация

Боковое развитие корней вносит значительный вклад в корневую систему и, следовательно, имеет решающее значение для роста растений. Изучение инициации бокового корня, однако, утомительно, потому что оно происходит только в нескольких клетках внутри корня и непредсказуемым образом. Чтобы обойти эту проблему, была разработана система индуцируемой латерального корня (LRIS). При последовательной обработке рассады ингибитором транспорта ауксина и синтетическим ауксином, строго контролируемое начало бокового корня происходит синхронно в первичном корне, что позволяет обильно отбирать образцы желаемой стадии развития. LRIS впервые был разработан для Arabidopsis thaliana, но может применяться и для других растений. Соответственно, он был адаптирован для использования в кукурузе (Zea mays). Дан подробный обзор различных этапов LRIS на обоих заводах. Сочетание этой системы со сравнительной транскриптомикой позволило идентифицировать функциональные гомологи генов инициации латерального корня Arabidopsis у других видов, как показано здесь для CYCLIN B1; 1 (CYCB1; 1) ген клеточного цикла у кукурузы. Наконец, обсуждаются принципы, которые необходимо учитывать при разработке LRIS для других видов растений.

Введение

Корневая система имеет решающее значение для роста растений, так как он обеспечивает закрепление и поглощение воды и питательных веществ из почвы. Поскольку расширение корневой системы, главным образом, зависит от производства боковых корней, их инициирование и формирование были широко изучены. Боковые корни начато в определенное подмножество клеток перицикла, называется стволовых клеток 1. В большинстве двудольных, таких как Arabidopsis THALIANA, эти клетки расположены в protoxylem полюсов 2, тогда как у однодольных, таких как кукуруза, они находятся на флоэмы полюсов 3. Стволовых клеток отмечены повышенным ответ ауксина

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Arabidopsis LRIS протокол

Примечание: текст относится к "малых" или "больших" экспериментов масштабе. Масштабные эксперименты Маленькие, такие как анализ маркер линии и гистологического окрашивания 6, 14, требуют лишь несколько образцов. Крупномасштабные эксперименты, такие как количественные реального времени Qrt-ПЦР, микро-массивов 9-11 или РНК секвенирования, требуют большего количества образцов. Таким образом, количество ~ 1000 саженцев на образце был использован Ваннесте др 11. Для выполнения микрочипов эксперимента после корня сегмента вскрытия.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Применение LRIS Выполнение сравнительных транскриптомика боковой корневого процесса инициации

Одним из применений LRIS является сравнение и сопоставление профилей экспрессии генов в процессе формирования боковых корней у разных видов. Сравнительные транскриптомика подходы создают возможность определить ортологичные генов, участвующих в процессе развития боковых корней у разных видов. Боковые корень инициация, .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В протоколе Arabidopsis LRIS, важно, чтобы передать только рассаду, которые выросли совершенно в контакте с НПД-содержащей среде роста. Это гарантирует, что инициирования боковых корней заблокирован по всей длине корневого. Для того, чтобы предотвратить ранив ростки Во время передачи вооружений изогнутых щипцов может быть подключен в соответствии с семядолей проростков. При передаче, убедитесь, что корни рассады в достаточной контакте с НАА-агар, содержащий среды. Это может быть достигнуто путем скользя корень .......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Благодарности

Авторы благодарят Дэви Опденакера за техническую помощь и фотографию. Мы очень благодарны доктору Анник Блейс за полезные предложения по улучшению рукописи. Эта работа финансировалась Межуниверситетской программой привлечения полюсов IUAP P7/29 «MARS» от Бельгийского федерального управления научной политики, грантом FWO G027313N и Агентством по инновациям в области науки и технологий (IWT) (IR).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
ARABIDOPSIS LRIS
>Seeds
Arabidopsis seedsCol-0 ecotype
Газовая стерилизация семян
микроцентрифужные пробирки 1,5 млSIGMA-ALDRICH0030 125.215Eppendorf микропробирки 3810X, ПЦР чистые
микроцентрифужные пробирки 2 млSIGMA-ALDRICH0030 120.094Eppendorf Safe-Lock микроцентрифужные пробирки
соляная кислотаMerck KGaA1,003,171,00037% (дымка) для анализа EMSURE ACS,ISO,Reag. P Eu
стеклянный эксикаторSIGMA-ALDRICHPyrex
стеклянный стакан
пластиковая микроцентрифужная пробирка коробка или держатель
<сильно>Отбеливатель стерилизация семян
этанолChem-Lab nvCL00.0505.1000Этанол, абс. 100% а.р. разбавить до 70%
Гипохлорит натрия (NaOCl)Carl Roth9062.312%
Tween 20SIGMA-ALDRICHP1379
стерильная вода
среда
Мурашиге и смесь соли СкугаDUCHEFA Biochemie B.V.M0221-0050
мио-инозитолSIGMA-ALDRICHI5125-100G
2-(N-морфолино)этансульфоновая кислота (MES)DUCHEFA Biochemie B.V.M1503.0100
сахарозаVWR, Internation LLC27483.294D(+)-сахароза Ph. Eur.
KOHMerck KGaA1050211000гранулы для анализа (макс. 0,002% Na) EMSURE ACS,ISO,Reag. Ph Eur
Культура растительных тканей AgarLabM LimitedMC029
<>Реагенты для индукции бокового корня
N-1-нафтилфталамовая кислота (NPA)DUCHEFA Biochemie B.V.No N0926.025010 & микро; M (Arabidopsis)
1-нафталина уксусная кислота (NAA)DUCHEFA Biochemie B.V.No N0903.005010 & микро; M (Arabidopsis)
диметилсульфоксид (ДМСО)SIGMA-ALDRICH494429-1L
Изготовление сетки для переноса
нейлоновая сеткаProsep bybaСинтетическая нейлоновая сетка 20 &микро; m
Посев и обработка рассады
ПетриGOSSELINBP124-0512 x 12 см
50 мл DURAN тубыSIGMA-ALDRICHCLS430304Corning  50 мл центрифужные пробирки
drigalskiCarl RothK732.1
пипетка
разрезанная наконечникиDaslab162001XUniversal 200, отрезание 5 мм наконечника перед автоклавированием
дышащей ленты 3M Deutschland GmbHкат. No 1530-1
пинцетFiers nv/saK342.1; K344.1Пинцет Dumont тип a nr 5; Пинцет Dumont тип 1 7
Условия роста
growth room21 ° В, непрерывный легкий
<прочный>Материалы<сильный>Компания<сильный>Каталог<сильный>Комментарии
<сильный>Кукурузный LRIS
<сильный>Семена
Ядра кукурузыВ-73
<сильно>Отбеливающая стерилизация ядер
стеклянная мензурка
магнитная мешалка Fiers nv/saC267.1
гипохлорит натрия (NaOCl)Carl Roth9062.312%
стерильная вода
<сильно>Химические вещества для индукции бокового корня
N-1-нафтилфталомановая кислота (NPA)DUCHEFA Biochemie B.V.No N0926.025050 & микро; M (первичный корень кукурузы), 25 & микро; М (придаточный корень кукурузы)
1-нафталина уксусная кислота (NAA)DUCHEFA Biochemie B.V.No N0903.005050 & микро; M (кукуруза)
диметилсульфоксид (ДМСО)SIGMA-ALDRICH494429-1L
<сильно>Обработка посева и рассады
бумага для рукKimberly-Clark Professional*6681Полотенца для рук SCOTT - рулонные / белые; размер листа (24 x 46 см)
бумага для проращивания семянAnchor Paper Company10 X 15 38# бумага для проращивания семян
пинцетFiers nv/saK342.1; K344.1Пинцет Dumont тип a nr 5; Пинцет Dumont тип e nr 7
250 мл (центрифужные) пробиркиSCHOTT DURAN2160136диаметром ок. 5,6 см и высотой 14,7 см;
700 мл тубыDURAN GROUP213994609цилиндры, круглая ножная трубка, D 60  x 250
штативдля кукурузных туб, домашняя
стерильная вода
<>Условия ростаростный
шкаф27° C, постоянный свет, относительная влажность 70%
<strong><сильная питательная square чашка ная

Ссылки

  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.....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Arabidopsis thalianaZea maysNPA NAACYCB1 1