Agrobacterium-Mediated Virus-Induced Assay silenciamento gênico Em Cotton
Summary
Apresentamos o protocolo detalhado para Agrobacterium mediada induzida pelo vírus ensaio de silenciamento de genes (VIGS) em algodão. O vírus chocalho tabaco (TRV) derivados de vetores VIGS foram mobilizados para induzir silenciamento de RNA de algodão GrCLA1, Cloroplastos alterados um gene. O fenótipo albino causada pelo silenciamento GrCLA1 foi observada na fase de mudas dentro de 2 semanas após a inoculação.
Abstract
Algodão (Gossypium hirsutum) é uma das culturas mais importantes do mundo. Esforços consideráveis têm sido feitos sobre melhoramento molecular de novas variedades. A análise de genes em larga escala funcional em algodão tem sido ficado para trás a maioria das espécies de plantas modernas, provavelmente devido a seu grande tamanho do genoma, o gene duplicação e poliploidia, ciclo de crescimento longo e recalcitrância à transformação genética 1. Para facilitar o estudo funcional de alto rendimento genética / genômica em algodão, tentamos desenvolver rápida e eficiente ensaios transitórios para avaliar as funções dos genes do algodão.
Virus-Induced silenciamento gênico (VIGS) é uma poderosa técnica que foi desenvolvida com base no host silenciamento pós-transcricional Gene (PTGS) para reprimir a proliferação viral 2,3. Mediada por Agrobacterium VIGS tem sido aplicado com sucesso em uma ampla gama de espécies como dicotiledôneas Solanaceae, Arabidopsis e espécies de leguminosas, e as espécies monocotiledôneas incluindo trigo, cevada e milho, por vários estudos genômicos funcionais 3,4. Como esta abordagem rápida e eficiente evita transformação de plantas e supera redundância funcional, é particularmente atraente e adequado para o estudo do genoma funcional de espécies de culturas como o algodão não passíveis de transformação.
Neste estudo, relatamos o protocolo detalhado de Agrobacterium mediada sistema VIGS em algodão. Entre os vários vetores virais VIGS, o vírus chocalho tabaco (TRV) invade uma ampla gama de hospedeiros e é capaz de espalhar vigorosamente em toda a planta ainda produzir sintomas leves na hosts5. Para monitorar a eficiência silenciamento, GrCLA1, um gene homólogo de Cloroplastos Arabidopsis alterados um gene (AtCLA1) em algodão, foi clonado e inserido no vetor binário VIGS pYL156. CLA1 gene está envolvida no desenvolvimento do cloroplasto 6, e estudos anteriores demonstraram que perda de função de AtCLA1 resultou em um fenótipo albino em folhas verdadeiras 7, proporcionando um excelente marcador visual para silenciar eficiência. Em aproximadamente duas semanas infiltração Agrobacterium post, o fenótipo albino começaram a aparecer nas folhas verdadeiras, com eficiência de 100% em silenciar todos os experimentos replicados. O silenciamento da expressão do gene endógeno também foi confirmada por RT-PCR. Significativamente, silenciando poderia potently ocorrer em todas as cultivares testadas, incluindo diversas variedades comercialmente cultivadas em Texas. Essa rápida e eficiente mediada por Agrobacterium ensaio VIGS fornece uma ferramenta muito poderosa para a análise em larga escala rápida de funções dos genes no genoma nível em algodão.
Protocol
Discussion
VIGS foi provado ser uma ferramenta poderosa na análise genômica funcional por transitoriamente derrubando a expressão de genes endógenos. Neste estudo, desenvolvemos um VIGS Agrobacterium mediada pela utilização de um vetor binário TRV-based. O algodão CLA1 gene (GrCLA1) foi desenvolvido como um marcador visual para monitorar a eficiência silenciar. Temos consistentemente obteve 100% de eficiência silenciamento gênico, demonstrado pelo fenótipo albino aparecendo nas folhas verdadeiras em t…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Somos gratos aos Drs.. Dinesh Kumar-SP e Yule Liu para TRV-VIGS vetores, e as Dras. Chuck Kenerley, Terry Wheeler, Jim Starr e Bayer CropScience para o fornecimento de sementes de algodão. Este trabalho foi financiado pela NSF para LS e NIH para PH
Materials
| Name of the reagents and equipments | Company | Catalogue/serial number | Comments |
|---|---|---|---|
| Roller drum | Glas-Col, LLC. | 099A TC108 | Agro-bacterium culture |
| Incubator | Sheldon Manufacturing, Inc. | 01046209 | Agro-bacterium culture |
| UV/Vis spectrophotometer | Beckman Coulter | Model: DU530 | Measuring OD |
| Gene Pulser | BioRad | Model: 1652076; Serial: 154BR3880 | Electroporation |
| Pulser Controller | BioRad | Model: 1652098; Serial: 232BR4833 | Electroporation |
| Micropulser Electroporation cuvette | BioRad | 165-2081 | Electroporation |
| 1 ml Syringe | BD Biosciences | 30962 | Inoculation of agro-bacterium |
| Metro Mix 700 | SUNGR | SKU# 553001 | Growing seedling |
| Terra Cotta pot | T.O.Plastics | GPS 3001B2 | Growing seedling |
| MES monohydrate | USB | 18886 | Infiltration buffer |
| Acetosyringone | Sigma | D134406 | Infiltration buffer |
Riferimenti
- Chen, Z. J., Scheffler, B. E., Dennis, E., Triplett, B. A., Zhang, T., Guo, W. Toward sequencing cotton (Gossypium) genomes. Plant Physiol. 145, 1303-1310 (2007).
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