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Artigo de método

Planta de crescimento e transformação de Floral-mergulho mediada por Agrobacterium do Extremophyte Schrenkiella parvula

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DOI:

10.3791/58544

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7 de janeiro de 2019

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Neste artigo

Resumo

Transformação mediada por Agrobacterium, usando um método de imersão floral pode ser empregada com sucesso para criar linhas transgênicas estáveis do modelo extremophyte Schrenkiella parvula. Apresentamos um protocolo modificado do que para a Arabidopsis thaliana, considerando o crescimento de diferentes hábitos e características fisiológicas do extremophyte.

Resumo

Schrenkiella parvula é uma extremophyte adaptada a vários estresses abióticos, incluindo várias tensões de toxicidade do íon. Apesar da alta qualidade genômicos recursos disponíveis estudar como as plantas se adaptam ao meio ambiente salienta, seu valor como um modelo de genômica funcional e ferramenta tem sido limitada pela falta de um sistema de transformação praticável. Neste protocolo, relatamos como gerar transgénicos estável S. parvula linhas usando um método de imersão floral mediada por Agrobacterium. Nós modificamos o protocolo de transformação utilizado para a. thaliana para contabilizar características únicas de S. parvula, como um hábito de florescimento indeterminado e um teor de ceras epicuticulares alta nas folhas. Brevemente, S. parvula sementes foram estratificadas em 4 ° C por cinco dias antes do plantio. As plantas foram cultivadas em um fotoperíodo de uma luz de 14 h e 10 h escuro e uma 130 µmol m-2s-1 intensidade luminosa, a 22 ° C a 24 ° C. Oito a nove semanas plantas com várias inflorescências foram selecionados para a transformação. Estas inflorescências foram mergulhadas em uma solução de infiltração de Agrobacterium tumefaciens GV3101 carregando o plasmídeo pMP90RK . Foram realizadas duas rodadas de flor mergulhando com um intervalo de três a quatro semanas para aumentar a eficiência de transformação. As sementes de T1 foram coletadas e secas por quatro semanas em um recipiente com dessecantes antes de germinação a tela para o candidato transformado linhas. Resistência à BASTA foi usada para plantas T1 de tela. Atingimos a solução BASTA três vezes com um intervalo de três dias, começando com duas semanas de plantas para reduzir falsos positivos. Um teste de gota BASTA foi realizado em sobreviver plantas individuais para identificar o verdadeiro transformants positivo. A eficiência de transformação foi 0.033%, rendendo 3 – 4 plantas transgénicas por 10.000 sementes de T1 propagadas.

Introdução

Neste protocolo, descrevemos o crescimento e a criação de linhas transgênicas estáveis para o modelo extremophyte Schrenkiella parvula. A disponibilidade de um sistema eficiente de transformação é uma marca registrada de qualquer modelo genético versátil. Plantas que prosperam em ambientes extremos, referido como extremophytes, fornecem um recurso crítico para compreender as adaptações de plantas a estresses ambientais. Schrenkiella parvula (anteriormente Thellungiella parvula e Eutrema parvulum) é um tal modelo de extremophyte, com a expansão de recursos genômicos1,2,<....

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Protocolo

1. crescimento da planta

  1. Esterilização de sementes (opcional)
    1. Prepare-se 50% de lixívia em água bidestilada (ddH2O) com 1 ou 2 gotas de um detergente não-iônico (ver Tabela de materiais) em um tubo de 50 mL. Inverta o tubo várias vezes para misturar a solução.
      Nota: É preferível realizar a esterilização de sementes em um fluxo laminar com uma superfície esterilizada UV durante 15 minutos.
    2. Adicionar a solução de lixívia a ~ 100-200 S. parvula sementes em um tubo de 1,5 mL. Misture bem e deixe o tubo descansar por 5 min.
    3. Remover o descorante do tubo e adi....

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Resultados

Desenvolvemos um protocolo de transformação que permite a colheita de sementes de T0 no prazo de 150 dias, usando um método de imersão floral modificado do que para a. thaliana. A Figura 1 mostra um resumo do cronograma e S. parvula plantas que representam o palco ideal para executar a transformação através de imersão floral. Nós selecionamos S. parvula plantas com flores de 70 –80 em várias inflorescências em 60-80 dias .......

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Discussão

O estado fisiológico da planta influencia significativamente a eficiência de transformação25. O uso de plantas saudáveis e vigorosas para transformação é um requisito-chave para a transformação bem sucedida em S. parvula. Água ou plantas estressadas luz terá menos flores em comparação com as ideal de transformação (Figura 1, painel central) de plantas saudáveis. S. parvula pode crescer em uma intensidade de luz menos de 130 µmol m-2 s.......

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Divulgações

Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado por um prêmio da National Science Foundation 1616827 MCB.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
AgarVWR International, Radnor, PA90000-762Agente de solda de ágar Bacto, vitaminas
B5Diagnostics Sigma-Aldrich, St. Louis, MOG1019Gamborg' s Solução de Vitaminas
DessecanteW A Hammond Drierite, Xenia, OH22005Indicando DRIERITE 6 mesh
Vetor de destino para transformação de plantasTAIRVetor:6531113857pKGWFS7
Cubeta de eletroporaçãoUSA Scientific9104-5050Cubeta de eletroporação, tampa redonda, folga de 0,2 cm
EletroporadorBIO-RAD Laboratories, Hercules, CA1652100MicroPulser Electroporator
Fertilizante grânulosOsmocote Garden, Marysville, OHN/AOsmocote Smart-Release Plant Food  Flor & Kit
de extração de geliNtRON Biotechnology, Boston, MA17289MEGAquick-spin Kit de purificação de DNA de fragmento total
GentamicinaSigma-Aldrich, St. Louis, MOG1914-5GSulfato de gentamicina
Glufosinato-amônio (11,3%) herbicida (BASTA)Bayer environmental science, Montvale,NJ N/AFINALE herbicida
KanamycinVWR International, Radnor, PA200004-444Monossulfato de canamicina
MESBioworld, Dublin, OH41320024-2MES,
sal de ácido livre MSMP Biomedicals, Santa Anna, CA092621822Mistura de sal basal modificada de Hoagland
N6-benzilaminopurina (BA) Sigma-Aldrich, St. Louis, MOB3274Solução de 6-benzilaminopurina
NaClSigma-AlrichS7653Cloreto de sódio
Detergente não iônicoSigma-Aldrich, St. Louis, MO9005-64-5TWEEN 20 
Kit de isolamento de plasmídeoZymo Research, Irvine, CAD4036Kits de plasmídeo Zyppy
Kit de mistura enzimática recombinaseLife Technology11791-020Gateway LR Clonase II Mistura enzimática
RifampicinaSigma-Aldrich, St. Louis, MOR3501-1GRifampicina, pó, ≥ 97% (HPLC)
Incubadora de agitaçãoThermoFisher Scientific, Waltham, MASHKE4450MaxQ 4450 Agitadores orbitais de bancada
Mistura de soloSun GroSUN239223328CFLPSun Gro Metro-Mix 360 Mistura de produtores
SpectinomicinaVWR International, Radnor, PAIC15206705
Tubos cônicos estéreis de 50 mLUSA Scientific, Ocala, FL1500-1811Tubos cônicos de 50 mL com tampa de rosca, copolímero, racks,
sacaroseVWR International, Radnor, PA57-50-1Sacarose, solução de
surfactanteSementes de Lehle, Round Rock, TXVIS-02Silwet L-77
LifeTechnologies, Carlsbad, CAK240020Kit de clonagem pENTR/D-TOPO, com One Shot TOP10 Chemically Competent E. coli
TriptonaVWR International, Radnor, PA90000-282BD Bacto Triptona,
Extrato de LeveduraVWR International, Radnor, PA90000-722 Extrato de levedura BD Bacto, BD Biosciences
da BD vegetal estéril ACS Kit de clonagem à base de topoisomerase BD Biosciences

Referências

  1. Dassanayake, M., et al. The genome of the extremophile crucifer Thellungiella parvula. Nature Genetics. 43 (9), 913-918 (2011).
  2. Oh, D. -H., Dassanayake, M., Bohnert, H. J., Cheeseman, J. M. Life at the extreme: lessons from the genome. Genome Biology. 13 (3), 241(2012).
  3. Whited, J. The ....

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Reimpressões e permissões

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