Il Lateral Root Inducible System (LRIS) consente l'induzione sincrona delle radici laterali ed è presentato per Arabidopsis thaliana e mais.
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Articolo metodologico
Laterale Root inducibile di sistema in
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Lo sviluppo laterale delle radici contribuisce in modo significativo all'apparato radicale, e quindi è fondamentale per la crescita delle piante. Lo studio dell'iniziazione laterale della radice è tuttavia noioso, perché avviene solo in poche cellule all'interno della radice e in modo imprevedibile. Per aggirare questo problema, è stato sviluppato un sistema inducibile alla radice laterale (LRIS). Trattando le piantine consecutivamente con un inibitore del trasporto dell'auxina e un'auxina sintetica, l'inizio della radice laterale altamente controllato avviene in modo sincrono nella radice primaria, consentendo un abbondante campionamento di uno stadio di sviluppo desiderato. Il LRIS è stato sviluppato per la prima volta per l'Arabidopsis thaliana, ma può essere applicato anche ad altre piante. Di conseguenza, è stato adattato per l'uso nel mais (Zea mays). Viene fornita una panoramica dettagliata delle diverse fasi del LRIS in entrambi gli impianti. La combinazione di questo sistema con la trascrittomica comparativa ha permesso di identificare omologhi funzionali dei geni di inizio della radice laterale di Arabidopsis in altre specie, come illustrato qui per la ciclina B1; 1 (CYCB1; 1) gene del ciclo cellulare nel mais. Infine, vengono discussi i principi che devono essere presi in considerazione quando si sviluppa un LRIS per altre specie vegetali.
Introduzione
Il sistema radicale è cruciale per la crescita delle piante, in quanto garantisce l'ancoraggio e l'assorbimento di acqua e nutrienti dal terreno. Poiché l'espansione di un sistema radicale si basa principalmente sulla produzione di radici laterali, la loro iniziazione e formazione sono stati ampiamente studiati. Radici laterali sono iniziati in uno specifico sottogruppo di cellule pericycle, chiamate cellule fondatore 1. Nella maggior parte delle dicotiledoni, come Arabidopsis thaliana, queste cellule si trovano ai poli protoxylem 2, mentre in monocotiledoni, come il mais, si trovano ai poli floema 3. Fondatore ce....
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Protocollo
1. Arabidopsis Lris protocollo
Nota: Il testo fa riferimento a "piccoli" o "grandi" esperimenti scala. Esperimenti su scala ridotta, come l'analisi linea marcatore e colorazione istologica 6, 14, richiedono solo un paio di esempi. Esperimenti su vasta scala, come quantitativa real-time qRT-PCR, microarray 9-11 o RNA sequencing, richiedono una maggiore quantità di campioni. In quanto tale, un importo pari a ~ 1000 piantine per campione è stato utilizzato da Vanneste et al. 11 per eseguire esperimenti di microarray dopo segmento radice dissezione.
GIOR....
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Risultati
Applicazione del Lris per eseguire Trascrittomica comparativi del processo laterale Root Iniziazione
Un'applicazione della Lris è il confronto e correlazione dei profili di espressione genica durante la formazione delle radici laterali in specie diverse. Trascrittomica comparata approcci creare la possibilità di individuare i geni ortologhi coinvolti nel processo di sviluppo delle radici laterali in divers.......
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Discussione
Nel protocollo Arabidopsis Lris, è importante trasferire solo le piantine che sono cresciuti completamente in contatto con il terreno di coltura contenente NPA. Questo assicura che laterale iniziazione radice è bloccato su tutta la lunghezza della radice. Al fine di prevenire il ferimento di piantine durante il trasferimento, le braccia delle pinze curve possono essere agganciati sotto i cotiledoni della piantina. Al trasferimento, assicurarsi che le radici di piantine sono in contatto sufficiente con il terren.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano Davy Opdenacker per l'assistenza tecnica e la fotografia. Ringraziamo enormemente la dottoressa Annick Bleys per gli utili suggerimenti per migliorare il manoscritto. Questo lavoro è stato finanziato dal programma Interuniversity Attraction Poles Programme IUAP P7/29 'MARS' dell'Ufficio federale belga per le politiche scientifiche, dalla sovvenzione FWO G027313N e dall'Agenzia per l'innovazione attraverso la scienza e la tecnologia, IWT (IR).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| ARABIDOPSIS LRIS | |||
| Seeds | |||
| Arabidopsis seeds | Col-0 ecotype | ||
| Gas sterilizzazione dei semi | |||
| micro-centrifuga provette 1,5 ml | SIGMA-ALDRICH | 0030 125.215 | Eppendorf microprovette 3810X, PCR clean |
| provette per microcentrifuga 2 ml | SIGMA-ALDRICH | 0030 120.094 | Provette per microcentrifuga Eppendorf Safe-Lock |
| acido cloridrico | Merck KGaA | 1.003.171.000 | 37% (fumante) per analisi EMSURE ACS,ISO,Reag. Essiccatore |
| in vetro | SIGMA-ALDRICH | Contenitore | |
| vetro | |||
| provette per microcentrifuga in plastica scatola o supporto | |||
| Bleach sterilizzazione di semi | |||
| etanolo | Chem-Lab nv | CL00.0505.1000 | Etanolo, abs. 100% a.r. diluito al 70% |
| ipoclorito di sodio (NaOCl) | Carl Roth | 9062.3 | 12% |
| Tween 20 | SIGMA-ALDRICH | P1379 | |
| acqua | |||
| Terreno di crescita | |||
| Miscela di sali di Murashige e Skoog | DUCHEFA Biochemie B.V. | M0221-0050 | |
| mio-inositolo | SIGMA-ALDRICH | I5125-100G | |
| acido 2-(N-morfolino)etansolfonico (MES) | DUCHEFA Biochemie B.V. | M1503.0100 | |
| saccarosio | VWR, Internation LLC | 27483.294 | D(+)-saccarosio Ph. Eur. |
| KOH | Merck KGaA | 1050211000 | pellet per analisi (max. 0,002% Na) EMSURE ACS,ISO,Reag. Ph Eur |
| Coltura di tessuti vegetali Agar | LabM Limited | MC029 | |
| Induzione laterale della radice chimica | |||
| Acido N-1-naftilftalamico (NPA) | DUCHEFA Biochemie BV | n. N0926.0250 | 10 µ M (Arabidopsis) |
| Acido acetico 1-naftalene (NAA) | DUCHEFA Biochemie B.V. | n. N0903.0050 | 10 µ M (Arabidopsis) |
| dimetilsolfossido (DMSO) | SIGMA-ALDRICH | 494429-1L | |
| Realizzazione di una rete per rete di nylon transfer | |||
| Prosep byba | Rete di nylon sintetico 20 &; m | ||
| Semina e manipolazione delle piantine | |||
| piastre per piastre di Petri quadrate | GOSSELIN | BP124-05 | 12 x 12 cm |
| 50 ml tubi DURAN | SIGMA-ALDRICH | CLS430304 | Corning Provette da centrifuga da 50 ml |
| drigalski | Carl Roth | K732.1 | |
| pipetta | |||
| tagliata puntali per pipette | Daslab | 162001X | Universal 200, tagliare 5 mm di punta prima dell'autoclavaggio |
| nastro traspirante | 3M Deutschland GmbH | n. di cat. 1530-1 | |
| pinzetta | Fiers nv/sa | K342.1; K344.1 | Pinzetta Dumont tipo a nr 5; Pinzetta Dumont tipo e nr 7 |
| Condizioni di crescita | |||
| crescita camera | 21 ° C, luce continua | ||
| Materiali | Azienda | Catalogo | Commenti |
| MAIS LRIS | |||
| Semi | |||
| Chicchi di | B-73 | ||
| Bleach sterilizzazione dei chicchi | |||
| agitatore magnetico per becher | |||
| Fiers nv/sa | C267.1 | ||
| ipoclorito di sodio (NaOCl) | Carl Roth | 9062.3 | 12% |
| sterile acqua | |||
| Induzione laterale della radice chimica | |||
| N-1-acido naftilftalamico (NPA) | DUCHEFA Biochemie B.V. | n. N0926.0250 | 50 µ M (radice primaria di mais), 25 µ M (radice avventizia di mais)acido |
| acetico 1-naftalene (NAA) | DUCHEFA Biochemie B.V. | N0903.0050 | 50 µ M (mais) |
| dimetilsolfossido (DMSO) | SIGMA-ALDRICH | 494429-1L | |
| Semina e manipolazione delle piantine | |||
| asciugamani di carta | Kimberly-Clark Professional* | 6681 | SCOTT Asciugamani - Rotolo / Bianco; dimensioni del foglio (24 x 46 cm) |
| carta per germinazione dei semi | Anchor Paper Company | 10 X 15 38# carta per la germinazione dei semi | |
| pinzetta | Fiers nv/sa | K342.1; K344.1 | Pinzetta Dumont tipo a nr 5; Pinzette Dumont tipo e nr 7 |
| provette da 250 ml (centrifuga) | SCHOTT DURAN | 2160136 | circa 5,6 cm di diametro e 14,7 cm di altezza. |
| Provette da 700 ml | DURAN GROUP | 213994609 | cilindri, tubo a piede tondo, D 60 x 250 |
| rack | per tubi di mais, | ||
| acqua | |||
| Condizioni di crescita | |||
| armadio | 27 gradi C, luce continua, 70% di umidità relativa |
Riferimenti
- Van Norman, J. M., Xuan, W., Beeckman, T., Benfey, P. N. To branch or not to branch: the role of pre-patterning in lateral root formation. Development. 140, 4301-4310 (2013).
- Dolan, L., et al. Cellular organisation of the Arabidopsis thaliana root. Development.....
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Ristampe e permessi
