A. rhizogenes протокол преобразования был адаптирован и изменения из рога et al.7 и тестирование генотипа был S. tuberosum ssp. tuberosum (cv. Дезирэ). A. tumefaciens преобразования протокола был адаптирован и изменения Банерджи et al.22 и генотипов испытания были S. tuberosum ssp. tuberosum (cv. Дезирэ) и S. tuberosum ssp. andigena. Основные этапы обеих процедур резюмируются в Рисунок 1 и 2, соответственно.
Примечание: На всех этапах процедуры, выполнение переводов в vitro сделать это быстро и когда это возможно, поддерживать пластин или горшки закрыты, таким образом минимизируя завод воздействия воздуха, чтобы избежать загрязнения и увядания. Не указано иное, все растение инкубаций были сделаны в шкафах в условиях 12 h 24 ° C свет/12 h 20 ° C темной и 67 мкмоль m-1 s-1. Иное, выполняют все бактерии манипуляции и в vitro растений трансферы в асептических условиях ламинарных капюшоном. Все рецепты СМИ для посева и в пробирке растительных культур приведены в Таблице S1.
ОСТОРОЖНОСТЬЮ: Хранение всех генетически модифицированных бактерий и растений для выделенных контейнер для отходов.
1. Agrobacterium культур, используемых для преобразования
Примечание: Штамм, используемый для преобразования A. rhizogenes был C58C1:Pri15837 (любезно предоставлены доктором Инге Broer) и что для A. tumefaciens был GV2260 (любезно предоставлены доктором Salomé Прат). A. rhizogenes был преобразован с бинарный вектор PK7GWIWG2_II-RedRoot (VIB-кафедра биологии растений в Гент Universiteit; http://gateway.psb.ugent.be), содержащий T-ДНК перевозящих преобразования маркера для мониторинга волосатые корень формирование. Для сравнения преобразованных корни, а. rhizogenes и A. tumefaciens, оба были преобразованы с бинарный вектор pKGWFS7, который содержит T-ДНК, перевозящих FHT промоутер, вождение репортер гена β-glucoronidase (GUS) и канамицин сопротивления ген как выбирается маркер15.
- Выберите колонии Agrobacterium и вырастить его на ночь (O/N) в 5 мл YEB среды с антибиотиками (Таблица S1) в 50 мл пластиковых пробирок на 28 ° C с встряхивания на 200 об/мин.
- Для преобразования A. tumefaciens , измерения оптической плотности, которая должна быть ОД600 = 0,6-1,0.
- Если оптическая плотность выше, сделать субкультуры, опустив ее в ОД600 = 0,3 с свежими СМИ и ждать до тех пор, пока культура достигает600 OD = 0,6-1.
- Центрифуга 1 мл Agrobacterium культуры на 3000 x g в центрифугу скамейка Топ 10 мин при комнатной температуре.
- Удалить супернатант, закупорить и Ресуспензируйте клеток в 1 мл свежего YEB среды без антибиотиков. Повторите этот шаг, чтобы обеспечить полное удаление антибиотиков.
- A. tumefaciens трансформации, в прошлом ресуспендирования добавить соответствующий объем YEB для получения окончательного оптическая плотность OD600 = 0,8.
- Держите клетки на льду при подготовке растения, чтобы быть заражены.
2. растительный материал для преобразования
- Сделать один или два узла стволовых черенками либо содержащие апикальной или вспомогательные почки от стерильного в vitro растений картофеля (доноров растения); выращивать их в средне твердой 2MS в горшках для 3-4 недели (рис. 1A и 2A рисунок).
3. завод преобразования с помощью A. rhizogenes (рис. 1)
Примечание: Эта процедура позволяет получать преобразованные волосатые корней. Чтобы вычислить выражение трансген, отрицательный контроль необходим. Подготовить отрицательный контроль, следуйте процедуре, с помощью штамма A. rhizogenes непреобразованной или преобразованы с пустой вектор, который включает преобразования маркера гена.
- Использовать свежие СМИ пластины; Кроме того плиты может храниться при температуре 4 ° C с крышкой стороной вверх, плотно закрытой с прозрачной пленкой, чтобы избежать обезвоживания СМИ. Подготовить квадратный СМИ пластины, раздвиньте их ~ 15°, заливка с 40 мл МС и пусть они затвердевают. Это позволит свести к минимуму контакт воздушной части завода с носителя.
- Передавать очень тщательно доноров завод от среднего 2MS квадратные пластины 120 x 120 мм.
- Привнести в один стебель internode 3 мкл культуры а. rhizogenes , с помощью иглы хирургические и повторить его два раза в завод в различных междоузлий, когда это возможно.
Примечание: Рассмотрим каждой инъекции как независимое преобразование событие (рис. 1B).
- Передавать сразу весь завод квадратные пластины с твердой питательной MS, дополняется acetosyringone 0,1 мм. Разместиться 2 растения на пластину.
Примечание: 1 M acetosyringone Стоковый раствор готовится в ДМСО и может храниться при температуре-20 ° C.
- Печать пластину с помощью хирургическая лента и организовать его по вертикали внутри шкафа рост на 4 дня.
- Передача завода на новой площади пластины с MS среднего дополнена Цефотаксим натрия [500 мкг/мл] убить а. rhizogenes.
- После 10-12 дней волосатые корни начнут появляться (рис. 1 c,1 D). Затем акцизный Родные корни растения и передать завод на новой площади пластины с MS среднего дополнена Цефотаксим натрия [500 мкг/мл].
Примечание: Преобразованная волосатые корни могут проверяться красной флуоресценции при использовании DsRed преобразования маркера (рис. 3D).
- Для получения составного завод (Рисунок 1E), пусть трансгенных волосатые корни расти на 3-4 недели в среде MS дополнена Цефотаксим натрия [500 мкг/мл] (изменить носитель каждую неделю).
- В зависимости от цели распространение трансгенных волосатые корни и негативный контроль как следовать.
- Передача всей композитный завод гидропонных (Таблица S2) или почвенной среды для массивных развития.
- Индивидуально, распространять преобразованный волосатые корни, с помощью скальпеля отрезать корни, выражая красной флуоресцентной преобразования маркера (DsRed белок) когда они длиной 4-8 см (Рисунок 1E) и перенести их в чашке Петри с твердой питательной Gamborg B5 дополнен с 2% сахарозы и Цефотаксим натрия [500 мкг/мл]. Уплотнение пластины с пластиковой Лаборатория фильм и вырастить их в темноте при температуре 20 ° C.
Примечание: Корни можно манипулировать под стереомикроскопом, оборудованных для обнаружения флуоресценции в стерильных условиях (см. Таблицу материалы).
- Для производства биомассы (т.е. анализ выражения гена) сократить длинный волосатая корень 5 см и распространять ее в 150 мл колбу Эрленмейера с 20 мл жидкой среды Gamborg B5 с 2% сахарозы и Цефотаксим натрия [500 мкг/мл]. Растут на 6 недель в темноте при 20 ° C и 60 об/мин.

Рисунок 1: Временная шкала для получения картофельного трансгенных волосатые корни, с использованием а. rhizogenes. Показаны совокупные недель для достижения каждого этапа процесса трансформации и последующие шаги расти волосатые корни. Представитель изображения различных этапов изображены: начало процесса с использованием 3-недели старый в vitro растений (A), затем инфекции растений путем инъекций A. rhizogenes (B), формирование пролиферативных ткани (C, стрелки) с возникающих волосатые корни (D) и развитых волосатые корни, выражая красной флуоресцентной преобразования маркера DsRed (E). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
4. завод преобразования с помощью A. tumefaciens (рис. 2)
Примечание: Эта процедура позволяет получать трансформированных растений. Чтобы оценить эффект трансген, отрицательный контроль необходим. Одним из вариантов является следовать процедуре, с помощью A. tumefaciens преобразована с пустой вектор. В качестве альтернативы можно использовать растения дикого типа.
- Вырезать и поместите лист из 3-4-недельных растений (рисунок 2A) в чашку Петри. С помощью скальпеля исключить черешок и поперечных разрезов (1-3 в зависимости от размера листьев) от центра листа к краям, избегая отрезав их (рис. 2B).
- Сразу же месте листа, плавающей на 10 мл свежего 2MS жидких сред в чашке Петри с abaxial стороной вверх и закройте пластины. Повторите шаг, вмещающий до 15 листьев для cv. Дезирэ и 25 листья для ssp.ndigena (в зависимости от размера листьев).
- Сразу же добавить 80 мкл A. tumefaciens культуры в ОД600 = 0,8 в жидких средах и гомогенизации пластины вручную за 1 мин распространить бактериальных решение.
- Тщательно печать с пленки для запайки, накрыть алюминиевой фольгой и инкубировать в течение 2 дней в камере при 24 ° C для преобразования происходят.
- Передача листья, сохраняя abaxial стороне до среднего CIM (рис. 2B) и инкубировать их на одну неделю в росте кабинета.
- Скрип среднего CIM с помощью пинцета, так что листья могут лучше разместиться на средства массовой информации.
- Передача листья, сохраняя abaxial стороне до среднего SIM (рис. 2 c) и инкубировать их в рост кабинета, освежающий носитель каждые 7-10 дней, до тех пор, пока побеги, около 2 см в высоту.
- Царапать среднего SIM с помощью пинцета, так что листья могут быть полностью окружен средств массовой информации. Когда возникла побеги достигают крышку, работать с высокими Петри (100 x 20 мм, высота х диаметр).
Примечание: После 2-3 недели в SIM среднего (Рисунок 2D) и побеги после 6-7 недель (Рисунок 2E) составят каллуса. Побеги будет рассматриваться в качестве независимых преобразования события, когда они выходят из каллуса образуются из независимых раны.
- Вырезать три стреляет возникла из каждого каллуса (считается один и то же событие преобразования) (Рисунок 2E), передачи их культуры колбы с мг средний дополнена Цефотаксим натрия [250 мг/Л] чтобы болеть, ярлык подмножество с номером и Инкубируйте в росте, кабинет для 3-4 недели или до тех пор, пока побеги являются энергичные (Рисунок 2F).
Примечание: Когда резка побеги, удалить также каллуса иначе корень будет не образуют.
- Повторите столько раз, как независимые линии необходимы. До 5 различных преобразований события могут быть размещены в колбе культуры с диаметром 8 см для работы в полной уверенности, что растения из разных событий не смешиваются.
- Выберите наиболее энергичных завод каждого события, вырезать апикальной сегмент стрелять с 3-4 междоузлий и поместите его в новой культуры колбу с 2MS среднего дополнена Цефотаксим натрия [250 мг/Л].
Примечание: В 3-6 недель, что растение будет расти эффективно, разработке энергичной стрелять и корни.
- Вернуть к камере невыбранных побеги до тех пор, пока завод выбран полностью разработаны.
- Вырезать сегменты ствола от завода с по крайней мере один между узлами или верхушечный бутон и передавать их на новый носитель 2MS дополнена Цефотаксим [250 мг/Л]. Инкубируйте их в кабинет роста.
- Реплицируйте каждые 3-4 недель для установления линии в vitro превращается.
Примечание: Цефотаксим натрия необходима в по меньшей мере три последующие переводы 2MS средний чтобы убить A. tumefaciens; Впоследствии если наблюдается разрастание A. tumefaciens , передать растения снова 2MS СМИ дополнена Цефотаксим натрия.
- Характеризовать завод фенотип, передачи растений в почву для их полной характеризации или культуре гидропоники для корня инспекции.
- Держите клубни в почве распространять и поддерживать установленные линии.

Рисунок 2: Сроки для получения картофеля преобразован растений с использованием A. tumefaciens. Показаны совокупные недель для достижения каждого этапа процесса трансформации и последующие шаги для выращивания растений. Представитель изображения различных этапов изображены: начало процесса с использованием листья от 3 - неделя старый в vitro растений (A), передача раненых и зараженные листья в CIM СМИ (B), листья при передаче СИМ СМИ (C), Визуализация каллуса вокруг раненых области после 2-3 недели в СМИ (D) SIM, формирование стрелять после 9-11 недель в SIM СМИ (E) и побеги после перевода мг СМИ (F). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
5. гидропонные культуры
- Приготовляют раствор Хоугланд половину численности (0.5 x) (Таблица S2) в ведро 10 Л.
- Погружайте в аквариум насос для поддержания однородности и условий надлежащего кислорода.
- Покрывают стены ведро с алюминиевой фольгой расти корни в условиях темноты.
- Во избежание повреждения корневой, передачи в vitro растений в культуре гидропоники.
Примечание: Удалите любые оставшиеся средства в пробирке из корней, чтобы избежать распространения микроорганизмов во время инкубации встряхнув тщательно корни в воде.
- Обложка растений с прозрачной пленки как glasshouse чтобы адекватные акклиматизации и инкубировать в рост палата.
- Сделайте отверстия в фильме после 3 дней и удалить его полностью через одну неделю после.
- Замените свежим СМИ каждые 10 дней.
6. ГАС гистохимические Репортер ген пробирного
Примечание: В нашем случае ГУС был проведен анализ с корнями 2-3 недель, выращенных в гидропоники или в пробирке.
- Исправьте корни ацетоном (v/v) 90% охлажденной и проинкубируйте его за 20 минут на льду.
- Выполняют два мойки с дистиллированной водой.
- Добавить свежие ГАС, окрашивание раствора (Таблица 1) и применить вакуум (-70 Па) за 20 мин.
- Инкубируйте при 37 ° C в темноте, чтобы защитить фоточувствительные GUS за 4 ч или до тех пор, пока синий цвет является видимым.
Примечание: Присутствие и Ферри - Ферроцианид в ГАС решение свести к минимуму распространение продуктов реакции и обеспечивают более точной локализации.
Предупреждение: Использовать вытяжной шкаф и носить защитную одежду при обработке токсичных цианида производные в растворе гусь (калия Гексацианоферрат и Ферроцианид калия). GUS субстрата и утилизации материала должны быть удалены безопасно.
- ГУСЬ, окрашивание раствора снимите и выбросьте его в соответствующие контейнеры.
- Выполняют два мойки с этанол 70% (v/v).
- Наблюдать под микроскопом светлые области.
Примечание: ГСУ окрашивание является стабильным в течение нескольких недель; Однако в течение первой недели, GUS сигнал ясно и рассеивает меньше на соседние клетки. Для более длительного хранения печать трубки и хранить при 4 ° C.

Таблица 1: GUS окрашивание решения рецепт.