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방법 논문

전략은 트로픽 응답에 Callose 매개 Plasmodesmal 게이팅의 역할을 확인하려면

9.1K 조회수

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DOI:

10.3791/53513

⸱

2016년 4월 17일

 ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

이 문서에서는 열대 응답 중 plasmodesmal 투과성 때문에 옥신 기울기를 제어하는​​ 유전자를 선별하기위한 방법을 설명합니다. 이것은 배축 트로픽 반응의 정도의 측정을 포함 애기 장대와 8-hydroxypyrene-1,3,6- trisulfonic 산 (HPTS)로드 그리고 마지막으로 callose 수준의 평가에 의해 plasmodesmal 투과성을 체크.

초록

식물 호르몬 옥신 빛과 중력 트로픽 응답을 포함하여 많은 성장과 발달 과정에서 중요한 역할을한다. 옥신 구배의 설립은 굴광성과 굴지성을 선도하는 키 이벤트입니다. 이전에는 극성 옥신 수송 (PAT)는 식물의 다른 세포 도메인에 옥신 그라데이션을 설정 줬습니다. 그러나 한은 외. 최근 적합한 옥신 구배 형성에, 인접 셀 사이 plasmodesmal callose 매개 symplasmic 연결도 중요한 인자임을 보여 주었다. 이 논문에서, 전략 plasmodesmal callose 합성 변조 통해 symplasmic 연결을 변경함으로써 굴광성 및 굴지성에 영향을 미칠 수있는 특정 유전자의 역할을 규명하기 위해 논의된다. 첫 번째 단계는 야생형과 함께 또는 돌연변이 유전자의 과발현 라인 3 일된 etiolated 모종으로부터 벗어난 트로픽 응답들을 선별한다. 이 심사PAT의 기능 또는 symplasmic 연결을 제어하는​​ 유전자의 범위의 식별로 이어질 수 있습니다. 두 번째 심사는 symplasmic 연결에 영향을 미치는 의해 변경 열대 반응을 보여 후보자의 정렬을 포함한다. 이러한 후보를 해결하기 위해, symplasmic 트레이서의 움직임 plasmodesmal callose의 증착을 조사 하였다. 이 전략은 열대 반응과 다른 발달 과정에서 직접 또는 간접적으로 symplasmic 연결을 통제 할 수있는 새로운 후보 유전자를 탐색하는 것이 유용 할 것이다.

서론

식물, 정착 생물체와 같은 다양한 환​​경 자극을 해결하는 세포 간 신호의 매우 정교한 네트워크를 개발 하였다. 트로픽 응답은 식물이 환경 자극에 반응하는 현상 중 하나입니다. 식물은 두 가지 열대 응답, 굴광성과 굴지성을 보여줍니다. 광합성 식물은 최대 에너지를 수확 굴광성에 의해 광원으로 구부리십시오. 마찬가지로, 굴지성는 무게 중심을 향해 성장하는 식물을합니다. 같은 열대 응답을 유도하는 근본적인 메커니즘은 phytohormone 옥신 1의 비대칭 경사 형성을 포함한다. 로컬 옥신 그라데이션 형성 법은 잘 특징으로한다; 이 메커니즘에 관여하는 유전자는 호르몬 작용 2-8에 대한 로드맵을 제공합니다. 옥신 등 PIN 형성 (PIN)와 같은 유출 담체, 및 p- 당 단백질의 특정 위치는 공여 세포 9,10의 세포벽을 세포질에서 옥신의 이동을 실행한다. 에프urthermore, 이러한 AUX1 / LAX 가족 단백질과 같은 옥신 유입 캐리어의 활성 H + / IAA의 symport 활동에 의해, 옥신은 마지막으로 인접 수신기 세포 2,11,12에 전달된다. 옥신이 방향 운동은 극성 옥신 수송 (PAT)로 알려져있다. PAT는 다양한 개발 단계에서 서로 다른 환경 적 자극 (13, 14....

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프로토콜

변경된 Phototropic 및 Gravitropic 응답과 돌연변이 1. 심사

  1. 실험 전에 0.8 % 한천 한 주에 1 배 무라 시게 및 스쿡 (MS) 중간, pH가 5.7을 준비합니다.
    1. 2 L 삼각 플라스크에 증류수 800 ml에 추가하고 자기 바 저어.
    2. 원추형 플라스크에 MS 염 4.4 g을 추가합니다.
    3. 2- (N- 모르 폴리 노) 에탄 설 폰산 (MES) 0.5 g을 추가하고 염 모두가 완전히 용해 될 때까지 교반한다.
    4. 1 M KOH와 5.7 매체의 pH를 조정합니다.
    5. 매스 실린더에 매체를 전송하고 DDH 2 O.과 1 L로 최종 부피를 가지고
    6. 2 L 삼각 플라스크에 매체를 다시 붓​​고 식물 한천 8g을 추가합니다.
    7. 알루미늄 호일로 단단히 삼각 플라스크의 입구를 랩.
    8. 121 ° C, 15 psi에서 15 분 동안 MS 매체와 DDH 2 O를 압력솥 ​​및 고압 증기 멸균 한 후, 60 ° C 배양기 및 RT의 DDH 2 O의 매체를 유지.
    9. 60 ° C로 냉각 한 후, 층류 벤치에 125 X 125 X 20mm 3 정사각형 판에 매....

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결과

동형 접합 gsl8 T-DNA 삽입 돌연변이가 치명적인 18 모종대로 현재 설정에서 AtGSL8의 덱사메타손 (덱스) -inducible RNAi의 라인을 사용 하였다 [(+ 덱스 / -dex)가 dsGSL8을 이하]. dsGSL8 및 ±의 덱스 야생 유형 모종의 3 일 된 etiolated 모종은 phototropic 및 gravitropic 자극에 노출되었다. 우리는 dsGSL8 (+ 덱스) 모종 굴광성과 굴지성 (15)에 결함이있는 것으로 나타났다.도 5를 명확하게 dsGSL8이 (+ 덱스) 더 굴광성과 굴지성 모두의 영향을 받아 굽힘 전시 없다는 것을 보여줍니다. 또한, dsGSL8 (+ 덱스) 및 dsGSL8 (-dex) 또는 골 - 0 sympla.......

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토론

이 원고에서 전략으로 인해 따라서, PD SEL이 자세히 설명되어 변경된 PD의 callose과에 phototropic 및 gravitropic 응답에 결함이 돌연변이 / 과발현 라인을 화면합니다. PD callose의 합성 및 분해는 주로 callose 신타 제와 β-1,3- Glucanases함으로써 달성되지만, 이들 효소의 조절은 여러 요인에 의해 상향 조절된다. 이러한 상류 요인 또는 직접 PD 조절에 관여하는 후보를 검색하려면, 우리는 선별이 방법을 설정했습니다. 이 설정 PD의 callose 생합성 (gsl8)을 조절하는 몇 가지 주요 효소의 돌연변이가 15 치명적이며,이 설정에 의해 제한 될 것 같은 돌연변이를 분류하는 일부 제한 사항이 있습니다. 후보 유전자가 빠르거나 개폐 PD 함께 트로픽 느린 응답 보여 주지만 callose 레벨을 그대로 유지하는 경우에도, 그 다음의 상세한 분석은 또한 그러한 후보를 특성화하는데 필요하다. 중요한 요인 및 문제 해결 proce을각 단계에서.......

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공개 사항

저자는 더 공개가 없습니다.

감사의 글

이 연구는 한국 연구 재단 (NRF-2015R1A2A1A10053576)에서 지원하고, 차세대 BioGreen 21 프로그램에서 연구비 (SSAC는 PJ01137901을 부여), 농촌 진흥청, 대한민국. RK, WS, ABB와 DK는 두뇌 한국 21 플러스 프로그램 (BK21 +)에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
HPTS (8-Hydroxypyrene -1,3,6-trisulfonic acid trisodium salt)SigmaH1529-1Gsymplasmic tracer로서의 형광 염료
LEAgarose Dongin-GenomicGEL001-500GHPTS agarose 블록
전자 레인지LG-Goldstar끓는 아가로 젤
100ml 유리 원뿔형 플라스크Dong KwangA0205HPTS 아가 로스를 끓이는 데 사용 젤
페트리 접시 (35 mm x 10 mm)SPL 생명 과학SPL10035HPTS 아가로스 블록을 만들고 식물 샘플을 세척하는 데 사용됩니다 
현미경 커버 슬라이드 및 유리 슬라이드 (24mm x 50mm)Marienfeld Laboratory 유리 제품101222HPTS agarose 블록 및 현미경 샘플 준비에 사용
MS 매체 플레이트 125 mm x 125 mm x 20 mmSPL 생명 과학SPL11125MS 한천 매체 가위를 만들기 위한 플레이트
독일 스테인리스HSB 942-11식물 샘플
의 후크 영역을 절제하는 데 사용됩니다.Murashige and Skoog (MS) 기초 염 혼합물DuchefaP10453.01MS 배지 (비타민 포함).
(N-morpholino) ethanesulfonic acid (MES) monohydrateBioshop3G30212MS 매체를 만들기 위해.
식물 한천DuchefaP1001.1000MS 배지를 응고시킵니다.
오토 클레이브ALPCL-40L
셰이커와이즈 믹스SHO-1D아닐린 블루 염색 완충액과 HPTS 염료를 차분하게 씻어 냅니다.
1ml 블루 팁Sorenson10040
1ml 피펫BioPetteL-1101-2
수술 테이프MIcropore1530-0MS 플레이트를 밀봉하기 위해
아닐린 블루(메틸 블루)SigmaM5528-25G아닐린 블루 염색 완충액을 제조하는 데 사용됩니다.
글리신바이오샵GLN001아닐린 블루 염색 완충액을 제조하는 데 사용됩니다.
DDG시그마D8375-1G칼로스 합성효소의 억제에 사용됩니다.
컨포칼 현미경OlympusFV1000MPE SIM아닐린 블루 염색 및 HPTS 염료 로딩 결과를 확인합니다.
교반기 나는 연구실 K400미디어 솔루션을 혼합합니다.
알루미늄 호일SW 쿠킹 포일어두운 상태의 접시를 포장합니다.
차아염소산나트륨삼진산업표면 살균된 종자에
에 사용

참고문헌

  1. Went, F. W., Thimann, K. V., et al. Phytohormones. Experimental biology monographs. Bard, P., et al. , The Macmillan Company. New York. 204(1937).
  2. Bennett, M. J., et al. Arabidopsis AUX1 gene: a permease-like regulator of root gravitropism. Science. 273 (5277), 948-950 (1996).
  3. Christe....

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