该协议使用一种简化的方法测量植物基因表达,以回应昆虫食草。通过使用在培养皿中分离的分离叶,昆虫在相对较短的侵扰期更容易应用和监测,有助于可重现的基因表达数据。该协议可能适用于许多植物/昆虫相互作用。
如果考虑来自整个工厂系统的基线观测值。昆虫喂养的不可预知性可能具有挑战性。因此,可靠的适当阶段性幼虫和健康植物的供应提供了最好的成功机会。
可视化健康的植物和昆虫应该如何出现和行为有助于实现最佳结果,尤其是对于新到研究领域的研究人员。与我展示这个程序的将是弗朗西斯·佩雷斯,一个分子生物学家在水果和蔬菜实验室的基因改进。为了准备节点繁殖组织培养马铃薯植物,首先获得从种植材料中生长的Kennebec植物,至少有三到四个节点。
使用无菌刀片去除切割靠近主茎的树枝的叶子,每片留下大约两毫米的枝组织。每个节点上方和下方切割约两毫米,以去除茎上的节点部分,并在含有节点转移介质的无菌组织培养容器中排列节点切口,分支指向上方。然后将节点切割转移到植物组织培养室,在24摄氏度下生长两到三周,并形成16小时光,8小时黑暗照期。
为准备昆虫喂养,获得M.sexta所需的幼虫阶段,并根据幼虫的大小将一个幼虫转移到适当密封容器的每个井中。使用五个坚固的托盘,使用五个坚固的托盘,使用五个坚固的托盘,使用五个大小合适的培养皿,用白纸衬里制作放置模板。使用每个纸盒中纸张上适当大小的 Petri 盘跟踪一组六个圆圈,并标记一组控制 A、B 和 C 的圆圈,以及其他受感染的 A、B 和 C。然后用适当的收获时间标记每个放置模板。
接下来,在放置模板中为每个圆标一个1.7毫升的微离心管,以适当识别扰动、植物复制信和收获时间点。当所有管子都贴有标签后,将无菌滤纸盘放入每个模板的一个培养盘中,用无菌水润湿光盘,而不会让每个盘内多余的液体池。然后在每个放置模板中放入每个圆圈中放置一个菜,并在每个放置模板旁边放置三个相同年龄和相对大小的马铃薯植物。
要启动侵扰,请使用无菌剪刀从每种植物中去除前两个大小匹配的叶子,并尽快将一片叶子放在控制培养皿中,并在受感染的培养皿中放置一片。当所有叶子都放置后,使用柔软的触摸钳子,将至少一个幼虫尽快转移到每个受感染的盘中,并设置所需出虫时间的定时器。观察喂养,以确保所有幼虫都在吃,必要时更换任何非喂养的幼虫。
在侵扰时间结束时从所有叶子上去除所有幼虫,然后启动收获计时器。在每个收获时间点结束时,将每片叶子转移到相应的管中,并立即将管子放入液氮中,在零下80摄氏度储存叶样品之前冷冻,直到RNA分离。健康准确分阶段的幼虫应在放置在叶子表面后立即开始喂养,在整个侵扰期间,喂养应以相当一致的方式继续。
这种叶子底部的幼虫没有消耗任何植物材料,是一个不成功的侵扰的例子。这些叶子与两周大的节点繁殖组织培养植物分离,每个幼虫阶段以不同的速率和喂养方式食用。根据这些结果,选择第四个星幼虫,以进一步评估对更成熟的土壤种植马铃薯植物的叶子的损害,这些植物的土壤生长更接近田间种植的马铃薯植物。
在这些基因表达研究中,确定了两个新的C2H2锌手指转录因子,这些因子对M.sexta食草动物有强有力的反应,支持使用分离叶进行侵扰性检测。请记住,使用年龄和大小匹配的叶子,并正确地阶段每个实验的幼虫作为均匀性导致更可重复的数据。叶组织可以检测为压力感应活性氧物种和茉莉花酸激素衍生物。
整个转录组、蛋白质组或微生物组研究也可以在叶组织上进行。