Tarif edilen hidrofobik kokültivasyon sistemi, metal örgülü elekler ile bozulmamış bitkileri destekler ve bunları bakteriler ile birlikte yetiştirir. Bitki dokuları, bakteriler ve salgılanan moleküller daha sonra aşağı akış analizleri için ayrıca hasat edilebilmekte, aynı anda her iki bitki barınağının ve etkileşen mikropların veya mikrobiyolojilerin moleküler tepkileri araştırılabilmektedir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bitki / Mikrop Moleküler Etkileşimlerinin ve Sinyalizasyonunun Eşzamanlı ve Sistematik Analizi için Hidroponik Birlikte Yetiştirme Sistemi
Bu makalede
Özet
Özet
Doğal bitki-mikrop etkileşimlerini taklit eden deneysel bir tasarım, kompleks bitki-mikrop sinyalizasyon süreçlerini tanımlamak için çok önemlidir. Arabidopsis thaliana - Agrobacterium tumefaciens Bakteriyel patogenez ve bitki etkileşimlerini incelemek için mükemmel bir model sistemi sağlar. Önceki bitki -Agrobacterium etkileşimleri çalışmaları, büyük oranda bitki hücre süspansiyon kültürleri, bitkilerin suni yaralanması veya sentetik kimyasallar ile mikrobik virulans faktörlerinin veya bitki savunmalarının yapay olarak indüklenmesine dayanıyordu. Ancak bu yöntemler bitkiler ve mikroplar tanımak ve mekansal ve zamansal şekillerde tepki plantanın doğal sinyalizasyon, farklıdır. Bu çalışma bozulmamış bitkilerin metal örgülü elekler tarafından desteklendiği ve Agrobacterium ile birlikte kültürlendiği bir hidroponik kokültivasyon sistemi sunmaktadır. Bu kokültivasyon sisteminde, sentetik fitotormon veya mikraya neden olan kimyasal madde bulunmamaktadırObial virulence veya bitki savunması tamamlanmaktadır. Hidroponik kokültivasyon sistemi, doğal bitki-mikrop etkileşimlerini ve planta sinyalizasyon homeostazı yakından andırıyor. Bitki kökleri, Agrobacterium içeren ortamdan ayrılabilir ve hem bitki barınaklarının hem de etkileşen mikropların sinyal ve tepkileri aynı anda ve sistematik olarak incelenebilir. Herhangi bir zaman / aralıkta, bitki dokuları veya bakteri, bu sistemin gücünü ve etkinliğini gösteren çeşitli "omiks" analizleri için ayrıca hasat edilebilir. Hidroponik kokültivasyon sistemi, 1) çeşitli bitki-mikrobik sistemlerin karşılıklı sinyal verme, 2) bitki konakçıları ile çoklu mikrobik türler ( örneğin mikrobik konsorsiyumlar veya mikrobiyomlar) arasındaki sinyalizasyon, 3) besin maddelerinin ve kimyasalların ilişkilendirilmesi Ve 4) mikropların bitki ev sahipleriyle nasıl etkileşime girdiğini ve bitki-biyolojik olara toleransını nasıl etkilediğiniR Abiyotik stresler.
Giriş
Bitki ile ilişkili mikrop biyojeokimyasal döngü, biyolojik giderme, iklim değişikliğinin hafifletilmesi, bitki büyümesi ve sağlığı ve biyotik ve abiyotik streslere karşı bitki toleransında önemli rol oynamaktadır. Mikroorganizmalar bitkilerle doğrudan bitki hücresi duvar teması yoluyla ve dolaylı olarak kimyasal salınım ve sinyalleme 1 , 2 , 3 aracılığıyla etkileşirler. Sabit organizmalar olarak, bitkiler patojenler tarafından enfeksiyona karşı doğrudan ve dolaylı mekanizmalar geliştirmiştir. Dolaylı savunma ikincil bitki metabolit üretimini ve patojenleri ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Deneysel Planlama
- Deneyin spesifik hedeflerini belirleyin.
- Aşağıdaki protokolün tümünü okuyun. Hangi bölümlerin belirli hedeflerle alakalı olduğunu ve herhangi bir değişikliğin yapılması gerekip gerekmediğini belirleyin. Örnekler için aşağıya bakınız.
- Deneylerin A. thaliana bitkilerini ve A. tumefaciens bakterisini aşağıda belirtildiği gibi kullanıp kullanmayacağını veya başka bir bitki-mikrob kombinasyonunu kullanıp kullanmayacağını düşünün.
NOT: Çeşitli bitki türleri kullanılabilirken, bitki köklerinin kalınlığı farklı boyutlarda bir ağ (adım 3.3) ve büyüme parametreleri (adım 3.10-3.11 ve 4....
- Deneylerin A. thaliana bitkilerini ve A. tumefaciens bakterisini aşağıda belirtildiği gibi kullanıp kullanmayacağını veya başka bir bitki-mikrob kombinasyonunu kullanıp kullanmayacağını düşünün.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Hidroponik birlikte işleme sisteminde büyüme
A. tumefaciens C58'in büyüme eğrisi, başlangıçtaki 16 saatlik kokültivasyonda belirgin bir gecikme fazı gösterirken bunu A. thaliana Col-0 ile birlikte uygulandığında yaklaşık olarak 0.9'dan maksimum OD 600'e kadar çok dengeli bir büyüme izledi Postokültasyondan 48 saat sonra. Aksine, A. thaliana içermeyen kontrol kültüründe esas itibar.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Kök sekresyonunun aşamalı doğası göz önüne alındığında, planta üretilen virülence neden olan kimyasalların konsantrasyonu ve dinamik bitki-mikrop etkileşimleri üzerindeki etkileri, uzaysal ve zamansal gradyanlarda gerçekleşir. Bu hidroponik birlikte işleme sisteminde, herhangi bir sentetik fitotormon veya mikrobik virulans veya bitki savunmasına neden olan kimyasal eklenmez. Aksine, klasik yaklaşımları kullanarak, asetosiringon gibi sentetik kimyasalların eklenmesi, konsantrasyonlarda ani, yapay bir ar.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Teşekkürler
Yardımları ve yararlı tartışmaları için Brian Weselowski ve Alexander W. Eastman'a teşekkür etmek istiyoruz. Ayrıca Dr Dr teşekkür etmek istiyorum. Eugene W. Nester, Lingrui Zhang, Haitao Shen, Yuhai Cui ve Greg Thorn'a yardımları, faydalı tartışmaları ve elyazmasının eleştirel okumaları için teşekkür ederiz. Bu araştırma, yazarlar tarafından görevlerinin bir parçası olarak yürütülen Tarım ve Tarımsal Gıda Kanada, Büyüyen İleri-AgriFlex (RBPI numarası 2555) ve Büyüyen İleri II projesi 1670 tarafından finanse edildi. Bu çalışma kısmen ZC Yuan'a ödenecek Doğal Bilimler ve Kanada Mühendislik Araştırma Kurumu (NSERC) Discovery Grant RGPIN-2015-06052 tarafında....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| bitki tohumları (Arabidopsis thaliana Col-0) | Arabidopsis Biyolojik Kaynak Merkezi | CS7000 | https://abrc.osu.edu/order-stocks |
| bakterileri (Agrobacterium tumefaciens C58) | Washington Üniversitesi | N/A | |
| etiketli bakteri | içi | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| girdap | (çeşitli) | ||
| mikrosantrifüj tüpleri | (çeşitli) | ||
| mikrosantrifüj | (çeşitli) | ||
| % 5 sodyum hipoklorit | (çeşitli) | ||
| çift damıtılmış su | (çeşitli) | ||
| otoklav | (çeşitli) | ||
| mikropipet ve nbsp; | (çeşitli) | ||
| % 70 etanol | (çeşitli) | ||
| Murashige ve Skoog (MS) bazal tuzları | Sigma-Aldrich | M5524 | |
| sakaroz | (çeşitli) | ||
| MES | (çeşitli) | ||
| B5 vitamin karışımı | Sigma-Aldrich | G1019 | |
| fitoagar | (çeşitli) | ||
| Derin Petri kapları | (çeşitli) | ||
| paslanmaz çelik hasır | Ferrier Tel Eşya Limited Şirketi | N / A | sınıf: 304; ağ sayısı: 40 kez; 40; tel DIA: 0.01 |
| mikro gözenekli bant, 1 " | 3M | 1530-1 | |
| günlük büyüme odası | (çeşitli) | ||
| silindirik cam tanklar, 100 ve kez; 80 mm & nbsp; | Pyrex | 3250 | diğer boyutlar kullanılabilir, bu durumda sıvı içeriğinin ayarlanması gerekebilir |
| akış başlığı | (çeşitli) | ||
| forcepts | (çeşitli) | ||
| maya özütü | (çeşitli) | ||
| tripton | (çeşitli) | ||
| MgSO 4< / alt > | (çeşitli) | ||
| çalkalama inkübatörü | (çeşitli) | ||
| spektrofotometre | (çeşitli) | ||
| NaCl | (çeşitli) | ||
| çalkalayıcı | (çeşitli) | ||
| makas | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| floresan mikroskobu | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akışa bağlıdır | |
| Analizler mikroskop slaytları ve kapak fişleri | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| oje | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| Bakteriyel RNA ekstraksiyon kiti | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| bitki RNA ekstraksiyon kiti (RNeasy Plant Mini Kit) | Qiagen | 74903 veya 74904 | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır |
| qRT-PCR için malzeme ve ekipman | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| mikrodizi analizi için malzeme ve ekipman | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| sıvı nitrojen | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| harç ve havaneli | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine | |
| bağlıdır 0.2 ve mikro; m gözenek filtresi | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| 50 mL konik tüpler | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| dondurarak kurutucu | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| sızdırmaz test tüpleri | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| etil asetat | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| nitrojen gazı | (çeşitli) | isteğe bağlı, HPLC için aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| malzeme ve ekipman | (çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır | |
| ESI-TOF-MS ( | çeşitli) | isteğe bağlı, aşağı akış analizlerine bağlıdır |
Kaynaklar
- Lambers, H., Mougel, C., Jaillard, B., Hinsinger, P. Plant-microbe-soil interactions in the rhizosphere: An evolutionary perspective. Plant Soil. 321 (1), 83-115 (2009).
- Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P., vander Putten, W. H. Going back to the roots: The microbial ecology of the rhizosphere. Nat. Rev. Microbiol. 11 (11), 789-799....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
