Method Article

CcCIPK14 Serisi Verimli kök transgenik sistemini aydınlatmak için gen fonksiyon analizi

DOI:

10.3791/62304

⸱

September 23rd, 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1College of Forestry, Beijing Forestry University, 2Beijing Advanced Innovation Center for Tree Breeding by Molecular Design, Beijing Forestry University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada, model olmayan bitkilerin metabolizmasını incelemek için teknik bir temel sağlayan, örnek olarak CcCIPK14 geninin fonksiyonel analizi için verimli ve kararlı bir dönüşüm sistemi sunuyoruz.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Verimli ve kararlı bir dönüşüm sistemi, gen fonksiyon çalışması ve bitkilerin moleküler ıslahı için esastır. Burada, güvercin bezelyesi üzerinde bir Agrobacterium rhizogenes aracılı dönüşüm sisteminin kullanımını açıklıyoruz. Gövde, 7 gün sonra kallusa ve 14 gün sonra maceracı köklere neden olan ikili bir vektör taşıyan A. rhizogenes ile enfekte olur. Üretilen transgenik tüylü kök, morfolojik analiz ve bir GFP raportör geni ile tanımlandı. Bu sistemin uygulama aralığını daha da açıklamak için, CcCIPK14 (Kalsinörin B benzeri protein etkileşimli protein kinazlar) bu dönüşüm yöntemi kullanılarak güvercin bezelyesine dönüştürüldü. Transgenik bitkiler, CcCIPK14'ün bu hormonlara yanıt verip vermediğini test etmek amacıyla sırasıyla jasmonik asit (JA) ve absisik asit (ABA) ile muamele edildi. Sonuçlar, (1) eksojen hormonların, özellikleCcCIPK14 aşırı ekspresyon (OE) bitkilerinde CcCIPK14'ün ekspresyon seviyesini önemli ölçüde artırabildiğini göstermiştir; (2) CcCIPK14-OE hatlarındaki Genistein içeriği kontrolden önemli ölçüde daha yüksekti; (3) iki aşağı akış anahtar flavonoid sentaz geninin, CcHIDH1 ve CcHIDH2'nin ekspresyon seviyesi, CcCIPK14-OE hatlarında yukarı regüle edildi; ve (4) tüylü kök transgenik sistemi, model olmayan bitkilerde metabolik olarak fonksiyonel genleri incelemek için kullanılabilir.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dönüşüm, eksojen genlerin ekspresyonunu değerlendirmek için temel bir araçtır 1,2. Kaynak bitkilerin birçok biyolojik yönü tüm bitkiler için ortaktır; bu nedenle, belirli genlerin fonksiyonel çalışmaları model bitkilerde (Arabidopsis gibi) gerçekleştirilebilir3. Yine de, bitkilerdeki birçok gen, işlev ve ifade kalıpları bakımından benzersizdir ve özellikle kaynak bitkiler için kendi türlerinde veya yakından ilişkili türlerde çalışma gerektirir 3,4. Bitki hücreleri, bitkilerin farklı çevresel stres koşullarına yanıt olarak gen ekspresyonu, metabolizma ve fizyolojide spesifik değişiklikler göstermesini sağlayan çeşitli sinyalleri algılayabilir 5,6,7. Flavonoidler, çevresel streslere duyarlı bitkilerin sinyalleşme sürecinde çok önemli oyunculardır 5,8,9. Ayrıca bahçecilik ve tıbbi bitkilerdeki flavonoid içeriği de kalite değerlendirmesi için önemli bir göstergedir10. Dış sinyallere yanıt olarak flavonoid sentezinin düzenlenmesinde rol oynayan genlerin tanımlanması, bitkilerde flavonoid sentezinin mekanizmasını anlamak için çok önemlidir. Birkaç çalışma, eksojen hormonların uygulanmasının flavonoidlerinbirikimini teşvik edebileceğini ortaya koymuştur 6,11. Kararlı bir dönüşüm sistemi ve gen fonksiyonu doğrulama yöntemi, genlerin işlevini göstermek ve bitkilerde ikincil metabolizmayı anlamak için gereklidir.

Agrobakteri aracılı dönüşüm, DNA eklemesinde yaygın olarak kullanılmaktadır 5,8,9. Agrobacterium tumefacient, halka genlerini bitki hücrelerinin kromozomlarına aktarabilir ve eksojen fitohormonlar, kararlı transformantlar elde etmek için bitkileri yenileyebilen tek veya birkaç konakçı hücreyi indükler 12,13,14. Agrobacterium tumefacient aracılı transformasyon yöntemleri, in vitro manipülasyona uygun bitki türlerine daha uygulanabilirken, çok yıllık odunsu bitkilerin çoğu rejenerasyon zorlukları nedeniyle bu yöntemin uygulanmasını sınırlar 4,15. A. rhizogenes ayrıca konakçı hücrelerin genomunu da değiştirebilir16. Bu çalışmada, verimli ve stabil bir A. rhizogenes aracılı transformasyon prosedürü geliştirilmiştir. A. rhizogenes, Ri plazmidine ek olarak doğal olmayan gen T-DNA'sını taşıyan ikinci bir ikili plazmit içerir. Konukçu bitki enfekte olur ve yabani tip sürgünden çıkan transgenik tüylü köklerle kompozit bir bitki elde edilebilir16,17. A. rhizogenes aracılı dönüşüm sistemleri, hızlı, düşük maliyetli ve gerekli olmayan bitki rejenerasyonu nedeniyle odunsu bitki araştırmalarında uygulama için uygundur. 160'tan fazla bitki türü tüylü kökleri başarıyla indüklemiştir ve bunların çoğu Solanaceae, Compositae, Cruciferae, Convolvulaceae, Umbelliferae, Leguminosae, Caryophyllaceae ve Polygonaceae'de bulunmaktadır 18,19. A. tumefaciens ile karşılaştırıldığında, A. rhizogenes, güvercin bezelyesinin aracılı dönüşümünde daha yüksek verimlilik göstermiştir17,20.

Bu çalışmada, A. rhizogenes'in aracılık ettiği transformasyon sürecini tanıtmak için güvercin bezelyesi örnek olarak kullanılmıştır. Aşılamadan köklenmeye kadar deneyler 5 hafta sürdü. Maceracı kökün morfoloji ve GFP raportör geni yoluyla dönüşümünü belirledik ve dönüşüm verimliliği %75 kadar yüksekti. Ayrıca, kompozit tesisi JA ve ABA ile tedavi ettik, ayrıca kantitatif real-PCR ve HPLC (yüksek performanslı sıvı kromatografisi) ile transkriptleri ve ikincil metabolitleri tespit ettik. CcCIPK14'ün ekspresyon seviyesinin sadece JA ve ABA'ya yanıt vermediği, aynı zamanda flavonoidlerin biyosentezini de etkilediği doğrulanmıştır. Bu sistem, ikincil metabolizma ile ilişkili fonksiyon genlerini incelemek için yeterlidir. Ayrıca, yeterli bir kararlı dönüşüm sistemi olmayan model olmayan bitkilerin incelenmesine yeni bir yaklaşım sağlar 17,21,22.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

NOT: Güvercin bezelyesi, Fabaceae familyasına ait diploid bir baklagil mahsulüdür. Bu deneyde kullanılan güvercin bezelye tohumları Çin Kuzeydoğu Ormancılık Üniversitesi'ndendir ve 87119 kodludur. Bu protokolün birincil adımları Şekil 1A'da gösterilmiştir. Fide inkübasyonu, 16 saatlik bir fotoperiyotta m-2 s-1 başına 50 μmol fotonda floresan ışıklar altında 25 ° C'de yüksek nemli bir ortamda gerçekleştirildi. A. rhizogenes suşları K599 (NCPPB2659) laboratuvarda korunmuştur. -80 ° C'de% 15 gliserol ile maya mannitol ortamında (YEP) saklandılar. Bu çalışmada açıklanan protokol, Meng ve ark.21 protokolüne dayanıyordu.

DİKKAT: Genetiği değiştirilmiş tüm bakteri ve bitkileri uygun atık kabına koyun. Tüm tehlikeli kimyasalları çeker ocakta kullanın ve tehlikeli atık kabına atın.

1. Güvercin bezelye fidelerinin hazırlanması

  1. 1 yıldan daha az bir süredir saklanan dolgun ve hasarsız güvercin bezelye tohumlarını (Şekil 1A) seçin.
  2. Tohumları 24 saat damıtılmış suda bekletin (Şekil 1B). Şişmiş tohumları bir tohum tepsisine aktarın ve seraya yerleştirin.
  3. Tohumlar 1-2 gün sonra çimlenmeye başlar. Epikotil 1,5 cm'ye ulaştığında, fideleri 3:1 hacim oranında toprak ve kum içeren 10 cm (çap) x 9 cm (yükseklik) saksılara nakledin.
    NOT: Toprak, 2:1:1 oranında besleyici toprak, vermikülit ve perlit karışımından oluşur.
  4. Fideyi bir serada büyütün.

2. A. rhizogenes'in aktivasyonu

NOT: A. rhizogenes transformasyonu için kullanılan suş, -80 °C'de korunan K599'dur. İkili vektör pROK2 (pBIN438; http://www.biovector.net/product/428388.html) bir indikatör gen olarak yeşil floresan proteini (GFP) ve A. rhizogenes'i dönüştürmek için seçilebilir bir belirteç olarak bir kanamisin direnç geni içerir.

  1. A. rhizogenes'i buz üzerinde çözün.
  2. Bakterileri daldırın ve 8 g / L agar tozu, 25 mg / L rifampisin ve 25 mg / L kanamisin (YRK, pH 7.0) ile takviye edilmiş maya mannitol ortamı (YEP) üzerine eşit şekilde hizalayın.
  3. 28 °C'de 16 saat inkübe edin.
  4. Monoklonal kolonileri seçin. Bunları, 25 mg / L rifampisin ve 25 mg / L kanamisin (YRK, pH 7.0) ile desteklenmiş 10 mL YEB ortamı içeren 50 mL'lik bir tüpte kültürleyin. Santrifüj tüpünü, 10 ° C'de ve 200 rpm'de 28 cm dönme yarıçapına sahip sallanan bir inkübatöre 16 saat boyunca yerleştirin.

3. A. rhizogenes kullanarak bitki dönüşümü

NOT: Aşağıdaki enjeksiyon prosedürünü kullanarak A. rhizogenes'i enfekte etmek için sağlıklı bitkileri seçin. Bu prosedür saçlı köklerin dönüşmesine neden olur. CcCIPK14'ün gen fonksiyonunu analiz etmek için bir kontrole ihtiyaç vardır. A. boş vektör veya CcCIPK14-pROK2 plazmitleri içeren rizogenes çözeltileri, tüylü kökleri indüklemek için fidelere enjekte edildi.

  1. A. rhizogenes'i aşılayın
    1. Aynı büyüme durumuna sahip güvercin bezelye fidelerini seçin.
    2. 1 mL şırıngadaki havayı boşaltın ve 0,3 mL bakteriyel sıvıyı aspire edin. Şırınga iğnesini bakteriyel sıvı21 ile doldurmak için itme çubuğunu yavaşça itin.
    3. Önce güvercin bezelye fidesinin sapını cımbızla sabitleyin ve ardından şırınga iğnesini 1 cm'de sapa batırın.
    4. Şırıngayı çekerken, iğne ucunu tamamen gövdeye batırın. Bakteriyel sıvıyı nüfuz eden yaradan dışarı pompalamak için itme çubuğunu yavaşça itin.
      NOT: Artık bakteriyel sıvının bakteri damlacıklarında yaraya bağlanması, enfeksiyon ve dönüşüm verimliliğini artırabilir.
  2. Fide yönetimi
    NOT: Yüksek sıcaklık ve nem, A. rhizogenes'in enfeksiyon verimliliğini artırabilir.
    1. A. rhizogenes ile aşılanmış fideleri 1 L su ile bir tepsiye (30 cm x 60 cm x 6 cm) koyun. İç ortamın sıcaklığını ve nemini korumak için kapak olarak şeffaf plastik bir kapak (30 cm x 60 cm x 30 cm) kullanın.
    2. Düşen yaprakları ve yaprak uçlarına ve düşen yapraklara bağlı topaklanan hifleri periyodik olarak çıkarın.
    3. Bir hafta sonra, nasır yarada görünmeye başlar. Daha sonra plastik kapağı yarı açık tutun.
    4. 4-5 hafta sonra, kallus dokusunun çoğu maceracı köklere farklılaştı. Plastik kapağı çıkarın.
    5. Toprağı nemli tutmak için tepsiye her 3 günde bir 1 L su ekleyin.
      NOT: Güvercin bezelyesi kuraklığa dayanıklı bir bitkidir; Çok fazla su bitki büyümesini engelleyebilir.

4. Transforme olmuş tüylü köklerin tanımlanması

NOT: Transforme olmuş tüylü kökler, morfoloji ve gen seviyesine göre tanımlanabilir. Bu prosedür öncelikle raportör gen (GFP) tanımlama testine odaklanır.

  1. Tüylü kökün kök uçlarını toplayın ve kalan kısmı işaretleyin.
  2. Konfokal lazer tarama mikroskobu altında yeşil floresan olup olmadığını değerlendirin.
  3. Güçlü floresan sinyaline sahip 0.1 g tüylü kökleri sıvı nitrojen içinde ince toz haline getirin.
  4. Bitki genomik DNA kiti üreticisinin talimatlarına göre, güvercin bezelyesinden bağımsız transgenik hatların genomik DNA'sını modifiye setiltrimetilamonyum bromür (CTAB) yöntemi23 ile hazırlayın.
  5. PCR için 500 ng genomik DNA şablonu ve primerleri kullanın. Primerler Tablo 1'de gösterilmiştir.
  6. Aşağıdaki amplifikasyon döngüsünü gerçekleştirin: 5 dakika boyunca 94 ° C'de ön denatürasyon, 30 s boyunca 94 ° C'de denatürasyon, 30 s boyunca 55 ° C'de astarların tavlanması ve 30 s boyunca 72 ° C'de astar uzatma. 36 döngüden ve 72 ° C'de 10 dakikalık son bir uzatmadan sonra, amplifiye edilmiş ürünleri %1'lik bir agaroz jeli üzerinde analiz edin.
  7. Jelleri nükleik asit boyama ile boyayın ve UV ışığı altında görselleştirin.

5. Ekzojen hormon tedavisi

NOT: Pozitif kompozit bitkiler, CcCIPK14'ün metabolik üzerindeki etkisini incelemek için eksojen hormonlarla muamele edildi. A. rhizogenes tarafından indüklenen kompozit bitkiler üç gruba ayrıldı: JA tedavi grubu, ABA tedavi grubu ve kontrol grubu (Şekil 3A).

  1. Ekzojen hormon tedavisinden 3 gün önce sulamayı azaltın.
  2. Hem JA hem de ABA çözeltilerini 5 mg / L konsantrasyonda hazırlayın.
    NOT: JA ve ABA tozu önce etil alkolde çözülür ve daha sonra damıtılmış su ile hedef hacme doldurulur.
  3. Bir sprey şişesi kullanarak, JA ve ABA çözeltilerini bitkilerin yapraklarına eşit şekilde püskürtün. Kontrol grubuna su uygulayın.
    NOT: Her fidana ortalama 10 mL solüsyon püskürtülmüştür.
  4. Püskürtme işleminden hemen sonra plastik kapakla örtün. Yapay iklim serasına geri koyun.

6. Numune toplama ve koruma

NOT: 3 saatlik ekzojen hormon tedavisinden sonra, farklı tedavi gruplarından bitki materyalleri toplandı.

  1. Sarımsı ve kirlenmiş tüylü kökleri çıkarın ve beyaz görünümlü olanları seçin. Bu tüylü kökleri toplayın ve emici kağıtla kurulayın.
  2. Her fidandan toplanan tüylü kökleri iki parçaya bölün. Bir parçayı numaralı bir test tüpüne koyun ve işaretli teneke kullanarak sarın.
  3. Folyoyu sıvı nitrojen içinde liyofilize edin ve ardından hasat edilen tüm kalay folyoyu daha fazla araştırma için -80 ° C'de saklayın.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

A. rhizogenes aracılı güvercin bezelyesinde tüylü kök dönüşümü
Bu çalışma, bitki molekülleri alanında önem taşıyan A. rhizogenes'in aracılık ettiği tüylü köklerin genetik dönüşümü için adım adım protokolleri tanımlamıştır. A. rhizogenes tarafından enfekte edilmiş güvercin bezelyesinin köklerinden tüylü kökler elde etmek yaklaşık 5 hafta sürdü. Şekil 1A, A. rhizogenes'in enjeksiyonundan tüylü köklere ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gen fonksiyonunun hızlı karakterizasyonu, çoğu türün çalışmasında ortak amaçtır ve kaynak bitkilerin gelişimi için özellikle önemlidir. A. rhizogenes aracılı transformasyon, tüylü kök kültüründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Tüylü kök kültürü (HRC), metabolit üretiminin benzersiz bir kaynağı olarak, metabolik mühendislikte çok önemli bir rol oynar18,28. Bu teknolojinin uygulanması esas olarak in vivo

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, bu yazıda rapor edilen çalışmayı etkilemiş gibi görünebilecek bilinen hiçbir rakip mali çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını beyan ederler.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (31800509, 31922058), Pekin Ormancılık Üniversitesi'ndeki Üstün Genç Yetenek Fonu" (2019JQ03009), Merkezi Üniversiteler için Temel Araştırma Fonları (2021ZY16), Pekin Belediye Doğa Bilimleri Vakfı (6212023) ve Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (2018YFD1000602,2019YFD1000605-1) ve Pekin Moleküler Tasarım Yoluyla Ağaç Islahı için İleri İnovasyon Merkezi. Makaleyi yazarken gösterdiği rehberlik için Zhengyang Hou'ya ve makale fikri konusundaki rehberliği için Profesör Meng Dong'a teşekkür etmek istiyorum.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
0,1 mL qPCR 8 şeritli tüp (optik kapaklı)KIRGEN, Şanghay, ÇinKJ2541
ABASolarbio Life Science, Pekin, ÇinA8060
Agar tozuSolarbio Life Science, Pekin, ÇinA8190
SantrifüjOsterode Harz, Almanyad37520
CFX Connect TW Optik ModülüBio-rad, ABD1855200
sabit sıcaklık inkübatörüShanghai Boxun Industry & Commerce Co., Ltd, Şangay, ÇinBPX-82
Tek Kullanımlık Petri kabıCorning, ABD
Kuru BanyoGingko Biyobilim Şirketi / biyobilimi, ÇinH2H3-100C
Eastep Toplam RNA Ekstraksiyon Kiti50Promega, Pekin, ÇinLS1030
Elektronik dengeTianjin, ÇinTD50020
Filtre kağıdıHangzhou wohua Filtre Kağıdı Co, Ltd, Çin
FiveEasy PlusMettler Toledo, Şangay, Çin30254105
Saksı 9*9Çin
JASolarbio Yaşam Bilimi, Pekin, ÇinJ8070
KanSolarbio Yaşam Bilimi, Pekin, ÇinK8020
MagicSYBR KarışımıCWBIO, Pekin, Çin
Mini MikrosantrifüjScilogex, Pekin, ÇinS1010E
NaClSolarbio Yaşam Bilimleri, Pekin, ÇinS8210
NanPhotometer N50 TouchIMPLEN GMBH, AlmanyaT51082
Purelab untra
RifampicinSolarbio Life Science, Pekin, ÇinR8010
Fide kutusu 30 * 200Çin
Termal  Döngüleyici  PCRBio-rad, ABDT100
Termostatik osilatörPekin donglian Har lnstrument Manufacture Co., Ltd, ÇinDLHE-Q200
Tomy OtoklavTomy, JaponyaSX-500
TriptonSolarbio Yaşam Bilimleri, Pekin, ÇinLP0042
UEIris II RT-PCR Sistemi (dsDNase ile)US Everbright INC, Jiangsu, ÇinR2028
Maya Özü tozuSolarbio Yaşam Bilimleri, Pekin, ÇinLP0021
CW3008M Birinci İplikli cDNA Sentezi için

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Poland, J. A., Rife, T. W. Genotyping-by-sequencing for plant breeding and genetics. The Plant Genome. 5 (3), (2012).
  2. Barabaschi, D., et al. Next generation breeding. Plant Science. 242, 3-13 (2016).
  3. Petri, C., Webb, K., Hily, J. -M., Dardick, C., Scorza, R. High transformation efficiency in plum (Prunus domestica L.): a new tool for functional genomics studies in Prunus spp. Molecular Breeding. 22 (4), 581-591 (2008).
  4. Tang, H., Ren, Z., Reustle, G., Krczal, G. Plant regeneration from leaves of sweet and sour cherry cultivars. Scientia Horticulturae. 93 (3-4), 235-244 (2002).
  5. Yang, L., et al. Response of plant secondary metabolites to environmental factors. Molecules. 23 (4), 762(2018).
  6. Ross, J. J., Weston, D. E., Davidson, S. E., Reid, J. B. Plant hormone interactions: how complex are they. Physiologia Plantarum. 141 (4), 299-309 (2011).
  7. Meng, D., et al. The pigeon pea CcCIPK14-CcCBL1 pair positively modulates drought tolerance by enhancing flavonoid biosynthesis. The Plant Journal. , (2021).
  8. Wen, W., Alseekh, S., Fernie, A. R. Conservation and diversification of flavonoid metabolism in the plant kingdom. Current Opinion in Plant Biology. 55, 100-108 (2020).
  9. Shah, A., Smith, D. L. Flavonoids in agriculture: Chemistry and roles in, biotic and abiotic stress responses, and microbial associations. Agronomy. 10 (8), 1209(2020).
  10. Zhang, W., Jiang, W. UV treatment improved the quality of postharvest fruits and vegetables by inducing resistance. Trends in Food Science & Technology. 92, 71-80 (2019).
  11. Koyama, R., et al. Exogenous abscisic acid promotes anthocyanin biosynthesis and increased expression of flavonoid synthesis genes in Vitis vinifera× Vitis labrusca table grapes in a subtropical region. Frontiers in Plant Science. 9, 323(2018).
  12. Guo, M., Ye, J., Gao, D., Xu, N., Yang, J. Agrobacterium-mediated horizontal gene transfer: Mechanism, biotechnological application, potential risk and forestalling strategy. Biotechnology Advances. 37 (1), 259-270 (2019).
  13. Veena, V., Taylor, C. G. Agrobacterium rhizogenes: recent developments and promising applications. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. 43 (5), 383-403 (2007).
  14. Lacroix, B., Citovsky, V. Pathways of DNA transfer to plants from Agrobacterium tumefaciens and related bacterial species. Annual Review of Phytopathology. 57, 231-251 (2019).
  15. Guan, Y., Li, S. -G., Fan, X. -F., Su, Z. -H. Application of somatic embryogenesis in woody plants. Frontiers in Plant Science. 7, 938(2016).
  16. Alpizar, E., et al. Efficient production of Agrobacterium rhizogenes-transformed roots and composite plants for studying gene expression in coffee roots. Plant Cell Reports. 25 (9), 959-967 (2006).
  17. Hwang, H. -H., Yu, M., Lai, E. -M. Agrobacterium-mediated plant transformation: biology and applications. The Arabidopsis Book. 15, (2017).
  18. Srivastava, S., Srivastava, A. K. Hairy root culture for mass-production of high-value secondary metabolites. Critical Reviews in Biotechnology. 27 (1), 29-43 (2007).
  19. Porter, J. R., Flores, H. Host range and implications of plant infection by Agrobacterium rhizogenes. Critical Reviews in Plant Sciences. 10 (4), 387-421 (1991).
  20. Fan, Y. -l, et al. One-step generation of composite soybean plants with transgenic roots by Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation. BMC Plant Biology. 20, 1-11 (2020).
  21. Meng, D., et al. Development of an efficient root transgenic system for pigeon pea and its application to other important economically plants. Plant Biotechnology Journal. 17 (9), 1804-1813 (2019).
  22. Ma, R., et al. Agrobacterium-Mediated genetic transformation of the medicinal plant Veratrum dahuricum. Plants. 9 (2), 191(2020).
  23. Mi, Y., et al. Inducing hairy roots by Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation in tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum). Journal of Visualized Experoments: JoVE. (157), (2020).
  24. Cordovez, V., et al. Plant phenotypic and transcriptional changes induced by volatiles from the fungal root pathogen Rhizoctonia solani. Frontiers in Plant Science. 8, 1262(2017).
  25. Trovato, M., Mattioli, R., Costantino, P. From A. rhizogenes RolD to plant P5CS: exploiting proline to control plant development. Plants. 7 (4), 108(2018).
  26. Van Altvorst, A. C., et al. Effects of the introduction of Agrobacterium rhizogenes rol genes on tomato plant and flower development. Plant Science. 83 (1), 77-85 (1992).
  27. Bahramnejad, B., Naji, M., Bose, R., Jha, S. A critical review on use of Agrobacterium rhizogenes and their associated binary vectors for plant transformation. Biotechnology Advances. 37 (7), 107405(2019).
  28. Gutierrez-Valdes, N., et al. Hairy root cultures-a versatile tool with multiple applications. Frontiers in Plant Science. 11, (2020).
  29. Che, P., et al. Developing a flexible, high-efficiency Agrobacterium-mediated sorghum transformation system with broad application. Plant Biotechnology Journal. 16 (7), 1388-1395 (2018).
  30. Keshavareddy, G., Kumar, A., Ramu, V. S. Methods of plant transformation-a review. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 7 (7), 2656-2668 (2018).
  31. Lacroix, B., Citovsky, V. Beyond Agrobacterium-mediated transformation: horizontal gene transfer from bacteria to eukaryotes. Agrobacterium Biology. , 443-462 (2018).
  32. Sarkar, S., Ghosh, I., Roychowdhury, D., Jha, S. Biotechnological approaches for medicinal and aromatic plants. , Springer. 27-51 (2018).
  33. Singh, R. S., et al. Biotechnological Approaches for Medicinal and Aromatic Plants. , Springer. 235-250 (2018).
  34. Bahramnejad, B., Naji, M., Bose, R., Jha, S. A critical review on use of Agrobacterium rhizogenes and their associated binary vectors for plant transformation. Biotechnology Advances. 37 (7), 107405(2019).
  35. Meng, D., et al. Development of an efficient root transgenic system for pigeon pea and its application to other important economically plants. Plant Biotechnology Journal. 17 (9), 1804-1813 (2019).
  36. Surekha, C., et al. Agrobacterium-mediated genetic transformation of pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp.) using embryonal segments and development of transgenic plants for resistance against Spodoptera. Plant Science. 169 (6), 1074-1080 (2005).
  37. Saxena, K. Genetic improvement of pigeon pea-a review. Tropical Plant Biology. 1 (2), 159-178 (2008).
  38. Hada, A., et al. Improved Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of soybean [Glycine max (L.) Merr.] following optimization of culture conditions and mechanical techniques. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. 54 (6), 672-688 (2018).
  39. Foti, C., Pavli, O. High-efficiency Agrobacterium rhizogenes-mediated transgenic hairy root induction of lens culinaris. Agronomy. 10 (8), 1170(2020).
  40. Bhattacharya, A., Sood, P., Citovsky, V. The roles of plant phenolics in defence and communication during Agrobacterium and Rhizobium infection. Molecular Plant Pathology. 11 (5), 705-719 (2010).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

CcCIPK14 GeneHairy Root TransformationAgrobacterium RhizogenesPigeon PeaTransgenic Hairy RootGene Function AnalysisJasmonic Acid TreatmentAbscisic Acid ResponseFlavonoid Synthase GenesGenistein Content
Video Coming Soon

Related Articles