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

Методическая статья

Сбор экссудатов корня люцерны для изучения влияния ди(2-этилгексил)фталата на продукцию метаболитов

2.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/64470

⸱

2 июня 2023 г.

 ,  ,  , 

В этой статье

Краткое содержание

Секреция корневых экссудатов обычно является внешней стратегией детоксикации растений в стрессовых условиях. В этом протоколе описывается, как оценить влияние ксенобиотиков на люцерну с помощью нецелевого метаболомного анализа.

Аннотация

Корневые экссудаты являются основным средством передачи информации и передачи энергии между корнями растений и окружающей средой. Изменение секреции корневых экссудатов обычно является внешней стратегией детоксикации растений в условиях стресса. Этот протокол направлен на введение общих рекомендаций по сбору экссудатов корня люцерны для изучения влияния ди(2-этилгексил)фталата (DEHP) на производство метаболитов. Во-первых, саженцы люцерны выращивают под давлением DEHP в эксперименте по гидропонной культуре. Во-вторых, растения переносят в центрифужные пробирки, содержащие 50 мл стерилизованной сверхчистой воды, в течение 6 часов для сбора корневых экссудатов. Затем растворы лиофилизируют в вакуумной сублимационной сушилке. Замороженные образцы экстрагируют и дериватизируют реагентом бис(триметилсилил)) трифторацетамида (БСТФА). Затем дериватизированные экстракты измеряют с помощью системы газового хроматографа в сочетании с времяпролетным масс-спектрометром (ГХ-ТОФ-МС). Полученные данные о метаболитах затем анализируются на основе биоинформатических методов. Дифференциальные метаболиты и значительно измененные пути метаболизма должны быть глубоко изучены, чтобы выявить влияние DEHP на люцерну с учетом корневых экссудатов.

Введение

Ди(2-этилгексил)фталат (DEHP) представляет собой синтетическое химическое соединение, которое широко используется в различных пластмассах и полимерах в качестве пластификатора для повышения их пластичности и прочности. В последние несколько лет все большее число исследований показало, что DEHP является эндокринным разрушителем и оказывает неблагоприятное воздействие на дыхательную, нервную и репродуктивную системы человека и других животных 1,2,3. Учитывая риск для здоровья, Агентство по охране окружающей среды США, Европейский Союз и Центр мониторинга окружающей среды Китая ....

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

Протокол

Цель этого протокола состоит в том, чтобы обеспечить общий конвейер, от эксперимента по гидропонной культуре до метаболомного анализа, количественно оценивающего влияние DEHP на экссудаты корня люцерны.

1. Эксперимент с гидропонной культурой

ПРИМЕЧАНИЕ: В этом протоколе представлен пример эксперимента по гидропонной культуре люцерны, предназначенного для получения проростков люцерны (Medicago sativa) в условиях стресса различных концентраций DEHP. Были назначены три обработки: контроль без каких-либо добавок и питательный раствор с добавлением 1 мг кг-1 и 10 мг кг-1 ди(DEHP.

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

Результаты

В этом эксперименте экссудаты корня люцерны были собраны, экстрагированы и проанализированы в соответствии с вышеуказанными методами (рис. 1). Были созданы три группы лечения: контрольная, с низкой концентрацией DEHP (1 мг л-1) и с высокой концентрацией DEHP (10 мг л-1).

Всего на хроматографе контроля было обнаружено 778 пиков, из которых 314 метаболитов могли быть идентифицированы по масс-спектрам. Как показано на рисунк.......

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

Обсуждение

Этот протокол содержит общие рекомендации по сбору и измерению корневых экссудатов люцерны при стрессе DEHP, а также по анализу данных метаболома. Пристальное внимание необходимо уделить некоторым критическим шагам в этом протоколе. В экспериментах по гидропонным культурам саженцы люцерны культивировали на гидропонике в стеклянных бутылках, наполненных питательными растворами с различными концентрациями DEHP. Стеклянные бутылки следует защищать от света, покрывая их алюминиевой фольгой в течение всего периода культивиров.......

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

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Благодарности

Эта работа была поддержана совместно Национальным фондом естественных наук Китая (41877139), Крупными проектами Национального фонда естественных наук Китая (41991335), Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2016YFD0800204), Фондом естественных наук провинции Цзянсу (No BK20161616), Планом «135» и Программой границ Китайской академии наук (ISSASIP1615).

....

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
АдонитолSIGMA≥ 99%
Семена люцерныЦзянсуская академия сельскохозяйственных наук (Нанкин, Китай)
Аналитические весыSartoriusBSA124S-CW
BSTFAREGIS Technologiesс 1% TMCS, v/v
ЦентрифугаThermo Fisher ScientificHeraeus Fresco17
Хроматографическая колонкаAgilentДБ-5МС (30 м & раз; 250 & м; m & times; 0,25 μ m)
Ди(2-этилгексил) фталатД-р Эренсторфер
FAMEsД-р Эренсторфер
Газовая хроматография (GC)Agilent7890A
Шлифовальный инструментShanghai Jingxin Technology Co., LtdJXFSTPRP-24
Масс-спектрометр (MS)LECOPEGASUS HT
МетанолCNW TechnologiesВЭЖХ
метоксиаминатио гидрохлоридTCIAR
Микроцентрифужная трубкаEppendorf EppendorfQuality1,5 мл
ДуховкаShanghai Yiheng Scientific Instrument Co., LtdDHG-9023A
ПиридинАдамасВЭЖХ
R программное обеспечениепрограммное обеспечение для статистического анализа (обогащение путей, топология)
SIMCA16.0.2 программное обеспечение для статистического анализа (OPLS-DA и т. Д.)
Сверхнизкотемпературный морозильникThermo Fisher ScientificForma 900 серия
УльтразвукШэньчжэнь Fangao Microelectronics Co., LtdYM-080S
Вакуумная сушилкаТайцан Хуамэй завод биохимических инструментовLNG-T98

Ссылки

  1. Yin, X. H., Zeb, R., Wei, H., Cai, L. Acute exposure of di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) induces immune signal regulation and ferroptosis in oryzias melastigma. Chemosphere. 265, 129053(2021).
  2. Seyoum, A., Pradhan, A.

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

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Стрессвызванный ДЭГПпрофилирование метаболитовнетаргетная метаболомикагидропоникагазовая хроматографиямасс-спектрометриядифференциальные метаболитыметаболические путидетоксикация растений