Метод Updegraff является наиболее широко используемым методом для оценки целлюлозы. Основная цель этой демонстрации заключается в предоставлении подробного протокола Updegraff для оценки содержания целлюлозы в образцах биомассы растений.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Оценка кристаллического содержания целлюлозы биомассы растений с использованием метода Updegraff
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Целлюлоза является наиболее распространенным полимером на Земле, генерируемым фотосинтезом и основным несущим компонентом клеточных стенок. Клеточная стенка играет значительную роль в росте и развитии растений, обеспечивая прочность, жесткость, скорость и направление роста клеток, поддержание формы клеток, а также защиту от биотических и абиотических стрессоров. Клеточная стенка в основном состоит из целлюлозы, лигнина, гемичеллозы и пектина. Недавно стенки клеток растений были ориентированы на производство биотоплива и биоэнергии второго поколения. В частности, целлюлозный компонент стенки клеток растения используется для производства целлюлозного этанола. Оценка содержания целлюлозы в биомассе имеет решающее значение для фундаментальных и прикладных исследований клеточной стенки. Метод Updegraff прост, надежн и наиболее широко используется метод для оценки кристаллического содержания целлюлозы биомассы растений. Алкоголь нерастворимых сырой фракции стенки клетки при лечении реагентом Updegraff устраняет гемичеллулозы и лигнина фракций. Позже, Updegraff реагент устойчивых целлюлозы фракция подвергается серной кислоты лечения гидролизов целлюлозы гомополимера в мономерных единиц глюкозы. Регрессионная линия разработана с использованием различных концентраций глюкозы и используется для оценки количества глюкозы, высвобождаемой при целлюлозном гидролизе в экспериментальных образцах. Наконец, содержание целлюлозы оценивается на основе количества мономеров глюкозы по колоритическому анализу антрона.
Введение
Целлюлоза является основным нагрузоносным компонентом клеточных стенок, который присутствует как в первичных, так и в вторичных клеточных стенках. Клеточная стенка является внеклеточной матрицей, которая окружает растительные клетки и в основном состоит из целлюлозы, лигнина, гемицеллюлозы, пектина и матричных белков. Приблизительно одна треть биомассы растений целлюлозы1 и играет значительную роль в росте и развитии растений, обеспечивая прочность, жесткость, скорость и направление роста клеток, поддержание формы клеток, а также защиту от биотических и абиотических стрессоров. Хлопковое волокно содержит 95% целлюлозы2 с....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Экспериментальная подготовка
- Измельчить сушеный растительный материал в мелкий порошок.
- Белка Solubilization Buffer (PSB): Подготовка фондовых растворов 1 M Tris (рН 8,8), 0,5 М этилендиаминтетраатетической кислоты (EDTA) (рН 8,0) и автоклав их. Сделайте свежий буфер PSB из этих фондовых растворов с конечной концентрацией 50 мМ Трис, 0,5 мМ EDTA и 10% додекилового сульфата натрия (SDS) в стерильной воде.
- Приготовьте 100 мл 70% этанола (v/v): 70 мл 100% этанола и 30 мл стерильной воды.
- Приготовьте 100 мл метанола: хлороформ в соотношении 1:1 (метанол 50 мл и 50 мл хлороформа).
- Приготовьте 82,5 мл реагента Updegraff. ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Хлопковые растения, выращенные в зеленом доме, были отобраны для этого исследования. Для сравнительного анализа содержания целлюлозы были отобраны две различные экспериментальные линии хлопка. Для каждой экспериментальной линии корневая ткань была собрана из трех биологических репликаций. В общей сложности 500 мг ткани была гомогенизирована и 20 мг его было использовано для извлечения сырой клеточной стенки. Позже, 5 мг экстракта сырой клеточной стенки был использован для лечения реагентов Updegraff для удаления гемичелл.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Хлопковые волокна являются натуральными волокнами, произведенными из хлопчатобумажного семе. Хлопковое волокно является одной клеткой с содержанием целлюлозы 95%2 с высоким содержанием кристаллической целлюлозы с обширным применением в текстильнойпромышленности 31. Поскольку хлопчатобумажное волокно содержит 95% целлюлозы, мы использовали ткани из хлопчатобумажных корней для демонстрации оценки кристаллического содержания целлюлозы. Ткани корней хлопка умеренно богаты крист.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Благодарности
Мы благодарим Департамент растений и почвоведения и хлопка инк за их частичную поддержку этого исследования.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Ацетон | Fisher Chemical | A18-500 | Используется в протоколе |
| Anthrone | Sigma Aldrich | 90-44-8 | Для колориметрического анализа |
| Центрифуга | Eppendorf | 5424 | Для центрифугирования |
| Chloroform | Mallinckrodt | 67-66-3 | Используется в протоколе |
| Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) | Sigma Aldrich | 6381-92-6 | Используется в протоколе |
| Этанол | Millipore Sigma | EM-EX0276-4S | Используется в протоколе |
| Фильтровальная бумага | Ватман | 1004-090 | Положительный контроль |
| Ледяная уксусная кислота | Sigma | SKU A6283 | Используется в протоколе |
| Тепловой блок/ Термомиксер F1.5 | Eppendorf | 13527550 | Для контролируемых температур |
| Инкубатор | Fisherbrand | 150152633 | Используется для сушки образца на заводе |
| Измерительные весы | Mettler Toledo | 30243386 | Для конкретных количеств |
| Метанол 100% | Fisher Chemical | A412-500 | Используется в протоколе |
| Microplate (96 лунка) | Evergreen Scientific | 222-8030-01F | Для анатронного анализа |
| Азотная кислота | Sigma Aldrich | 695041 | Используется в протоколе |
| Полипропиленовые микрофлаконы (2 мл) / пробирки с винтовой крышкой | BioSpec Продукция | 10831 | Для высоких температур |
| Спектрофотометр (Многомодовый детектор) | Beckmancoulter DTX880 | 1000814 | Для измерения абсорбции |
| Spex SamplePrep 6870 Морозильная камера / мельница | Spex Подготовка образцов | 68-701-15 | Для измельчения растительных тканей в мелкий порошок |
| Серная кислота | J.T.Baker | 02-004-382 | Используется в протоколе |
| Додецилсульфат натрия (SDS) | Sigma Aldrich | 151-21-3 | Используется в буферных |
| пробирках PSB (2 мл) | Fisher Scientific | 05-408-138 | Используется в протоколе |
| Tris Hydrochloride | Sigma Aldrich | 1185-53-1 | Используется в буфере PSB |
| Сверхчистая дистиллированная вода | Invitrogen | 10977 | Используется в протоколе |
| Вакуумная сушилка (vacufuge plus) | Eppendorf | 22820001 | Для сушки образцов |
| Вихревой смеситель | Fisherbrand | 14-955-151 | Для смешивания |
| Водяная баня | Термонаучный | TSGP02PM05 | Для температурных условий при определенных |
| Этапы взвешивания бумаги | Fisher Scientific | 09-898-12A | Используется в протоколе |
Ссылки
- Somerville, C. Cellulose synthesis in higher plants. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 22, 53-78 (2006).
- Balasubramanian, V. K., Rai, K. M., Thu, S. W., Hii, M. M., Mendu, V.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
