Ipecac düğümler arası kültür sırasında endojen Auxin ve Cytokinin miktar
Summary
Adventif sürgünler Ipecac phytohormone tedavi olmadan internodal kesimlerindeki bağlı olmak. Phytohormone dynamics adventif ateş oluşumu sırasında değerlendirmek için endojen auxin ve cytokinin LC-MS/MS tarafından internodal kesimleri içinde ölçülür.
Abstract
Adventif ateş oluşumu, transgenik bitkiler yenilenme ve ekonomik açıdan önemli bitkileri yayılması için önemli bir tekniktir. Phytohormone tedavi çoğu türler adventif sürgünler indüksiyon için gereklidir. Olup olmadığı sürgünler adventif bağlı olmak auxin ve cytokinin (CK) arasındaki dengeyi belirlenir düzeyleri. Çok çaba optimum konsantrasyonları ve etki explants kullanılan her doku ve her bitki türü birleşimlerini belirlenmesinde gider. Ipecac içinde ancak, adventif sürgünler kültür orta phytohormone tedavi olmadan internodal kesimlerindeki indüklenen. Bu Ipecac değerlendirilmek üzere hücre farklılaşması için doğal plastisite sağlar. Ipecac adventif sürgünler ikna etmek için phytohormone ücretsiz B5 Orta % 0,2 gellan sakız ile 5 hafta boyunca katılaşmış bir 14-h ışık/10-h karanlık döngüsü 15 µmol m−2 s– 1 ışık altında 24 ° C’de internodal kesimleri kültürlü. Phytohormone dynamics adventif ateş oluşumu sırasında araştırmak için endojen indol-3-Asetik asit ve CKs segmentlerinde sıvı Kromatografi-tandem kütle spektrometresi tarafından LC-MS/MS şiddetindeydi. Bu yöntem basit bir şekilde analiz endojen indol-3-Asetik asit ve CKs düzeyleri sağlar. Organogenesis diğer bitki türleri içinde sırasında endojen auxin ve CK dinamiklerini araştırmak için uygulanabilir.
Introduction
Gottlieb Haberlandt (1854-1945) kavramı, “totipotency” hangi bitki tarafından hücreleri bölmek, ayırmak ve düz-den sonra onların önceki farklılaşma belirli hücre tipleri olgun bitkiler1içine tüm bitkiler yeniden, evlenme teklif etti. Doku kültürü içinde olup bitki rejenerasyonu veya değil bağlı olmak kombinasyonu ve exogenously uygulanan etki büyüme orta yoğunlukta tarafından belirlenir. Skoog ve Miller adventif kökleri bir düşük oran2içeren ortamda indüklenen Oysa adventif sürgünler tütün Kallus kültürü CKs yüksek bir oranı için auxins, içeren ortamda gelen indüklenen bulundu. Bu bulgu beri doku kültürü yaygın transgenik bitkiler3yenilenme ve ekonomik açıdan önemli bitkileri yayılması için kullanılmıştır. Adventif çekimleri dışında yapraklar, kökler ve internodes gibi sürgün apikal meristem doku üzerinden bağlı olmak. Phytohormone tedavi indüksiyon adventif sürgünlerin birçok bitki türü için gereklidir. Ancak, optimum konsantrasyonları ve kombinasyonları türler tarafından ve explants kullanılan dokular arasında farklı. Böylece, çok çaba optimum konsantrasyonları ve deneyler için etki kombinasyonları belirlenmesinde gider.
Carapichea ipecacuanha (Brot.) L. Andersson (Ipecac) emetine ve cephaeline, başta olmak üzere4kökleri gibi alkaloidler içeren tıbbi bir bitkidir. Kök özleri bir balgam söktürücü, kusturucu ve bir amoebicide5kullanılır. Ipecac doğal olarak Brezilya tropikal yağmur ormanları içinde büyür rağmen tohum kültüründe ayarlamak isteksiz ve Japonya, onun soğuk iklim6ile tohum depolama sırasında çimlenme oranı azalır. Bunun yerine, doku kültürü tarafından yayılır, hangi adventif ateş internodes oluşumu en verimli yöntem7,8. İlginçtir, adventif çekimleri bu tür phytohormone tedavi8olmadan bağlı olmak.
Epidermis callusing olmadan internodal ventrikül apikal bölgede, ancak Bazal Bölge9üzerinde adventif sürgünler oluşur. Bu fark, muhtemelen phytohormonal yönetmelik altında doku polarite internodal segmentleri, ın gösterir. Ipecac kültür sistemi değişiklikleri endojen phytohormone düzeylerinde adventif ateş oluşumu sırasında analiz etmek eşsiz bir fırsat sağlar. Burada bizim yöntem ve endojen düzeyde bir auxin (indol-3-Asetik asit (IAA)) ve dört CKs analizi için tanıtmak (isopentenyl adenin (IP), isopentenyl adenin riboside (IPR), trans-zeatin (tZ) ve trans-zeatin riboside (tZR)) LC-MS/MS kullanımı ile internodal segmentlerinde.
Protocol
Representative Results
Discussion
Etki dağıtım tanımlamak için fiş boşaltmaya karışan organogenesis, bu ne zaman etki exogenously explants inducing için uygulanan organogenesis phytohormone ücretsiz ortamda, gözlenen bitki malzemeler kullanmak önemlidir sürgünler veya kökleri, onlar hücre farklılaşma ve organogenesis fabrikaları doğasında plastisite değerlendirmek üzere bütün explant etkiler. Kültür medyada phytohormone ücretsiz Dianthus caryophyllus L.11, Aegle marmelos (L.) Corrêa<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Onların teknik destek için uygulanan Biosciences, Toyo Üniversitesi ve Bay Koudai Taniguchi Gunma tarım teknoloji merkezinin Anabilim Dalı için Bay Akira Murakami minnettarız. Ayrıca onların önerilerini Profesör Shosaku Kashiwada ve Dr Uma Maheswari Rajagopalan, Toyo üniversite için sana şükrediyoruz. Bu çalışmada kısmen Araştırma Merkezi tarafından desteklenmiştir yaşam ve Çevre Bilimleri, Toyo üniversite için.
Materials
| [2H5]indole-3-acetic acid | Olchemlm Ltd | 031 1531 | Internal standard for LC-MS/MS |
| [2H5]trans-zeatin | Olchemlm Ltd | 030 0301 | Internal standard for LC-MS/MS |
| [2H5]trans-zeatin riboside | Olchemlm Ltd | 030 0311 | Internal standard for LC-MS/MS |
| [2H6]N6-isopentenyl adenine | Olchemlm Ltd | 030 0161 | Internal standard for LC-MS/MS |
| [2H6]N6-isopentenyl adenosine | Olchemlm Ltd | 030 0171 | Internal standard for LC-MS/MS |
| indole-3-acetic acid | Wako | 098 00181 | standard for LC-MS/MS |
| trans-zeatin | SIGMA-ALDRICH | Z0876 5MG | standard for LC-MS/MS |
| trans-zeatin riboside | Wako | 262 01081 | standard for LC-MS/MS |
| N6-isopentenyl adenine | SIGMA-ALDRICH | D7674 1G | standard for LC-MS/MS |
| N6-isopentenyl adenosine | ACROS ORGANICS | 22648 1000 | standard for LC-MS/MS |
| acetonitrile hypergrade for LC-MS LiChrosolv | MERCK | 1.00029.1000 | solvent for LC-MS/MS |
| Water for chromatography LiChrosolv | MERCK | 1.15333.1000 | solvent for LC-MS/MS |
| HPLC | SHIMADZU | Prominence | |
| MS | Sciex | 3200QTRAP | |
| Oasis HLB 30 mg/1 cc | Waters | WAT094225 | cartridge column |
| Oasis MCX 30 mg/1 cc | Waters | 186000252 | cartridge column |
| screw neck total recovery vial | Waters | 186002805 | |
| blue, 12 x 32mm screw neck cap and PTFE/silicone septum | Waters | 186000274 | |
| Acquity UPLC BEH C18, 2.1×100 mm | Waters | 186002350 | UPLC column |
| Proshell 120 EC-C18, 2.1×50 mm | Agilent | 699775-902 | UPLC column |
| Digital microscope | Leica | DHS1000 | |
| TissueLyser II | QIAGEN | 85300 | |
| Surgical blade | Feather | No. 22 | |
| Scalpel handle | Feather | No. 4 | |
| Savant SpeedVac/Refregerated vapor trap | Thermo Fisher Scientific | SPD111/RVT4104 | vacuum concentrartor |
| Disposable glass tobe (13×100 mm) | IWAKI | 9832-1310 | |
| Sterile petri dish | INA OPTICA | I-90-20 |
References
- Haberlandt, G. Kulturversuche mit isolierten Pflanzenzellen. Sitzungsber. Math.-Naturwiss. Kl. Akad. Wiss. Wien. 111, 69-92 (1902).
- Skoog, F., Miller, C. O. Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissues cultured in vitro. Symp Soc Exp Biol. 11, 118-130 (1957).
- Ganeshan, S., Caswell, K. L., Kartha, K. K., Chibbar, R. N., Khachatourians, G. G., McHughen, A., Scorza, R., Nip, W. K. . Transgenic plants and crops. , 69-84 (2002).
- Teshima, D., Ikeda, K., Satake, M., Aoyama, T., Shimomura, K. Production of emetic alkaloid by in vitro culture of Cephaelis ipecacuanha. Plant Cell Rep. 7 (4), 278-280 (1988).
- Chatterjee, S. K., Nandi, R. P., Ghosh, N. C., Atal, C. K., Kapur, B. M. Cultivation and utilixzation of medicinal plants. Regional Research Laboratory, Council of Scientific and Industrial Research. , 295-301 (1982).
- Yoshimatsu, K., Shimomura, K., Bajaj, Y. P. S. . Biotechnology in Agriculture and Forestry 21, Medicinal and Aromatic Plants IV. , 87-103 (1993).
- Ideda, K., Teshima, D., Aoyama, T., Satake, M., Shimomura, K. Clonal propagation of Cephaelis ipecacuanha. Plant Cell Rep. 7 (4), 288-291 (1988).
- Yoshimatsu, K., Shimomura, K. Efficient shoot formation on internodal segments and alkaloid formation in the regenerates of Cephaelis ipecacuanha A. Richard. Plant Cell Rep. 9 (10), 567-570 (1991).
- Koike, I., Taniguchi, K., Shimomura, K., Umehara, M. Dynamics of endogenous indole-3-acetic acid and cytokinins during adventitious shoot formation in ipecac. J. Plant Growth Regul. , (2017).
- Gamborg, O. L., Miller, R. A., Ojima, K. Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells. Exp. Cell Res. 50 (1), 151-158 (1968).
- Watad, A. A., et al. Adventitious shoot formation from carnation stem segments: a comparison of different culture procedures. Scientia Hortic. 65 (4), 313-320 (1996).
- Ajithkumar, D., Seeni, S. Rapid clonal multiplication through in vitro axillary shoot proliferation of Aegle marmelos (L.) Corr., a medicinal tree. Plant Cell Rep. 17 (5), 422-426 (1998).
- Tiwari, V., Tiwari, K. N., Singh, B. D. Comparative studies of cytokinins on in vitro propagation of Bacopa monniera. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 66 (1), 9-16 (2001).
- Rao, M. S., Purohit, S. D. In vitro shoot bud differentiation and plantlet regeneration in Celastrus paniculatus Willd. Biol. Plant. 50 (4), 501-506 (2006).
- Sanikhani, M., Frello, S., Serek, M. TDZ induces shoot regeneration in various Kalanchoë blossfeldiana Poelln cultivars in the absence of auxin. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 85 (1), 75-82 (2006).
- Yoshimoto, K., et al. Autophagy negatively regulates cell death by controlling NPR1-dependent salicylic acid signaling during senescence and the innate immune response in Arabidopsis. Plant Cell. 21 (9), 2914-2927 (2009).
- Schaller, G. E., Bishopp, A., Kieber, J. J. The yin-yang of hormones: cytokinin and auxin interactions in plant development. Plant Cell. 27 (1), 44-63 (2015).
