유전자 탐구하는 종피 침구 분석<em> 체외</em> 어떻게 배젖 컨트롤 종자 발아에<em> 애기 장대</em
Summary
우리는 애기 장대 씨앗에서 씨앗 코트 침구 분석 (SCBA)를 조립하는 절차를 제시한다. SCBA는 유전자와 체외에서 탐색 할 수있는 강력한 도구가 될 수 있도록 표시 방식 휴면 종자의 빛 신호에 대한 응답으로 배유 컨트롤 종자 발아. SCBA는 배유가 배아의 성장에 영향을 미칠 것으로 의심되는 모든 상황에서 적용 할 수있는 원리입니다.
Abstract
애기 장대의 배유는 성숙한 배아를 둘러싸고 휴면 종자의 발아 또는 (FR)까지 붉은 빛 펄스에 의해 조사 nondormant 씨의 방지에 필수적인 역할을하는 하나의 세포 층으로 구성되어 있습니다. 더 배유에 의해 가해지는 발아 억압적인 활동의 기초가되는 분자 유전 학적 메커니즘에 대한 통찰력을 얻기 위해, "종피 침구"분석 (SCBA)를 고안했다. SCBA 물리적 씨앗 코트의 기본 레이어에 태아의 성장을 확인할 수 있도록 해줍니다 씨앗에서 씨앗 코트와 배아를 분리하는 절개 절차입니다. 현저하게, SCBA 종자 휴면 종자 발아의 FR 의존 제어의 맥락에서 종피의 발아 억압 활동을 재구성한다. SCBA는 휴면 nondormant 및 유전자 변형 종자 코트와 배아 재료, 발아를 제어하는 유전자 경로의 조합 사용이 가능하며 특히 영업 이익 때문에배유 및 배아 erating 해부 할 수 있습니다. 여기서 세부 SCBA 조립 절차를 우리.
Introduction
애기 성숙한 종자, 종피가 종피, 산모 원 죽은 조직의 외부 층과, 배유, 직접 한 배아를 둘러싸고 살아있는 조직의 단일 셀 층으로 구성된다. 배유 및 배아는 별도의 수정 이벤트에서 파생 된 : 배아는 하나의 임산부와 한 아버지의 게놈 2 배체 조직 반면 배유는 임산부와 한 아버지의 게놈 2 개 배체 조직이다.
전통적 배유에 할당 된 주 기능은 영양 조직의 점이다. 그러나, 배유 또한 종자 발아를 제어하기위한 중심적인 역할을하는 것이 점차 명백 해지고있다. 이 개념은, 수면의 경우 새로 생성 된 씨앗에 의해 전시 특성 첫 번째 명백하게되었다. 휴면 종자 발아 유리한 조건의 존재에도 불구하고 발아하지 못한다. 씨앗은 숙성 기간 후 자신의 수면을 잃고 nondorman가유리한 발아 조건에 노출되었을 때 t, 즉, 그들은 발아합니다. 이 모델 식물 애기 장대를 포함한 많은 식물 종에서, 종피는 절대적으로 종피 제거 배아의 성장과 3,4 녹색화를 트리거 이후 휴면 종자의 발아를 방지하기 위해 필요합니다. 애기 장대에서 Bethke는 외. 발아 배유 5를 둘러싼 배젖을 유지하면서 종피를 제거한 후 남아 억압 된 것을 관찰했다. 이러한 관측은 강하게 배유 배아에 억압적인 활동을 발휘 종피 내에서 조직이라고 지적했다. 그러나, 시드 코트 제거 실험 반드시 종피 제공 발아 억압 활동의 본질을 명확히 않으며 구현 유전자를 식별하는 데 도움이되지 않는다.
우리는 최근에 씨앗 코트와 태아가 물리적으로 분리하지만 가까운 proxi에 보관 종피 침구 분석 (SCBA)를 도입Science AG로서는 배유 제공 억압 발아 활성은 6 유지되도록. SCBA는 휴면 nondormant 및 유전자 변형 종자 코트와 배아 재료의 조합 사용할 수 있습니다. 그 결과, 발아 구체적 배유 및 배아에서 동작을 제어하는 유전자 경로는 해부 될 수있다. SCBA는 배유 6의 성장을 억제하기 위해 배아으로 식물 호르몬 아브 산 (ABA)를 출시 것을 보여주기 위해 수면 상태의 맥락에서 사용되었다. 또한 우리는 수면을 촉진하는 신호 배유에서 작동 경로와 배아 조직을 식별 할 SCBA를 사용할 수 있습니다.
발아를 제어하는 배유의 역할은 더욱 작게 레드 (FR) 광의 펄스에 노출 nondormant 씨의 경우를 고려하여 강화 하였다. 초기 시드 imbibition에 FR 광 펄스는 발아 7,8을 억제하는 것으로 알려져있다. 종자 코트는 씨앗에서 FR 빛의 펄스를 제거 할 때강하게 배유도 nondormant 씨 (9)의 발아를 억제 할 수있는 제안, 발아를 억제 할 수 없습니다. 현저하게, SCBA는 발아의 FR-의존적 억제를 요점을 되풀이하는 데 사용할 수 있습니다. 이 종자 발아의 FR 의존 억제는 또한 배유 9 ABA 자료를 포함하는 과정입니다 것을 보여주기 위해 허용했다. 또한, SCBA는 배유 및 광 신호 9,10에 응답 nondormant 종자 발아를 제어하는 배아에서 동작 다른 광 신호 전달 경로를 식별 허용.
SCBA 종자 발아의 제어의 맥락에서 배유의 기능을 탐구 확실한 기술 할 수에 따라서 나타난다. 또한 발아를 제어하기 위해 의심되는 유전자가 배유, 배아 또는 두 조직에서 작동 여부를 시험 관내에서 평가하는 강력한 도구입니다. 여기에 디테일이 SCBA를 조립하는 데 필요한 여러 단계를 우리는.
Protocol
Representative Results
Discussion
여기에 설명 된 씨앗 코트 침구 분석 (SCBA) 절차는 원칙적으로 애기 장대 종자 발아가 차단 (또는 지연)와 배젖이 체포를 구현하기 위해 의심되는 모든 상황에 적용 할 수있다. 후자 종피 (종피 및 배유)를 제거하고 배아 종피 둘러싸여 때 상대 속도 배아 성장이 진행이 관찰한다는 관찰에 의해 입증 될 수있다. 발아는 특정 환경 물리적 매개 변수 (예를 들면 물 전위 또는 가벼운 질) 또…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 스위스 국립 과학 재단 (National Science Foundation)에서 교부금에 의해 제네바의 국가에 의해 지원되었다.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | To refer |
| Thermomixer Comfort | Eppendorf AG | 5355 000.011 | Eppendorf AG, Hamburg, Germany |
| Vacusafe Comfort | INTEGRA Biosciences AG | 158 310 | Integra Biosciences AG, Zizers, Switzerland |
| Petri dish plate (100 mm x 20 mm) | Greiner Bio-One GmbH | 664 102 | Greiner Bio-One GmbH, Frickenhausen, Germany |
| Murashige and Skoog | Sigma-Aldrich | M5524 | Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA |
| MES | Sigma-Aldrich | M3671 | Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA |
| Agar (plant agar) | Duchefa Biochemie B.V. | P1001 | Duchefa Biochemie, Haarlem, Netherlands |
| Dumont forceps #5 | Fine Science Tools GmbH | 11251-10 | Fine Science Tools GmbH, Heidelberg Germany |
| Syringe needle | BD Micro-Fine | 324827 | BD, Franklin Lakes, NJ USA |
| Nylon mesh (SEFAR NYTEX) | SEFAR AG | 03-50/31 | Sefar AG, Heiden, Switzerland |
| Growth chamber | CLF Plant Climatics | Percival I-30BLLX | CLF plant Climatics, Wertingen, Germany |
| Paclobutrazol | Sigma-Aldrich | 46046 | Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA |
References
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