Eine effiziente und reproduzierbare Methode zur Herstellung von Kompositpflanzen durch Agrobacterium rhizogenes-basierte Haarwurzeltransformation

Zusammenfassung

Hier stellen wir das detaillierte Protokoll einer einstufigen Transformationsmethode zur Verfügung, die durch Agrobacterium tumefaciens zur Herstellung von Mischpflanzen vermittelt wird.

Zusammenfassung

Die Produktion von Kompositpflanzen mit transgenen Wurzeln und nicht-transgenen Stängeln und Knospen unter Verwendung der durch Agrobacterium rhizogenes vermittelten haarigen Wurzeltransformation ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Untersuchung der wurzelbezogenen Biologie. Die Haarwurzeltransformation ist bei einer Vielzahl von Dikotyledonen und bei mehreren Monokotyledonenarten etabliert und nahezu unabhängig vom Genotyp. Die traditionelle Methode der Hypokotylinjektion mit A. rhizogenes zur Gewinnung von Mischpflanzen ist ineffizient, zeitaufwändig, mühsam und führt häufig zum Absterben zarter und winziger Hypokotylpflanzen. Zuvor wurde eine hocheffiziente, einstufige Haarwurzeltransformation etabliert, die durch A. rhizogenes vermittelt wird und die ein Umtopfen nach der Produktion von Haarwurzeln überflüssig macht. In dieser Studie wurden ein Teil der Hypokotyl- und Primärwurzel entfernt, die Hypokotyl-Inzisionsstelle wurde mit A. rhizogenes beschichtet und dann wurden Hypokotyle in sterilen Vermiculit gepflanzt. Nach 12 Tagen Kultivierung dehnte sich der Hypokotylschnitt aus und es wurden neue behaarte Wurzeln induziert. Dieser Artikel enthält das detaillierte Protokoll einer einstufigen Transformationsmethode, die durch A. rhizogenes vermittelt wird und deren Wirksamkeit durch die Herstellung von Mischpflanzen aus wilder Sojabohne, Solanum americanum und Kürbis nachgewiesen wurde.

Einleitung

Agrobacterium rhizogenes ist ein gramnegatives Bodenbakterium aus der Familie der Rhizobiaceae. A. rhizogenes kann fast alle Dikotyledonen, einige wenige Monokotyledonen und einzelne Gymnospermen durch Wunden infizieren und behaarte Wurzeln in infizierten Pflanzen produzieren. Das Bakterium trägt das Ri-Plasmid (wurzelinduzierend), und die T-DNA des Ri-Plasmids trägt das Gen für die Oppinsynthese und die Rollengene (Gene des Wurzellocus). Nachdem die T-DNA des Ri-Plasmids in eine Pflanzenzelle eingedrungen und in ein Wirtschromosom integriert wurde, induziert die Expression der Rollengene die Produktion von Haarwurzeln

Protokoll

1. Pflanzenwachstumsbedingungen und Kultur von A. rhizogenes

1. Aussaat von Saatgut
   HINWEIS: Wilde Sojabohnensamen wurden im Kreis Yanggu, Liaocheng, China, gesammelt. Samen von S. americanum und der lokalen Kürbissorte Yinsu wurden auf einem Markt gekauft.
   1. Samen von wilder Sojabohne, S. americanum und der lokalen Kürbissorte sammeln, 1 cm tief in Vermiculit säen und gründlich gießen. Pflanzen Sie 20 Samen in 8 cm x 11 cm x 9 cm große Plastikboxen. Kultivieren Sie die Pflanzen in einer Wachstumskammer bei 24 ± 2 °C mit einem Zyklus von 16 Stunden Licht / 8 Stunden Dunkelheit bei ca. 70 % relativer Luftfeuch....

Diskussion

Die einstufige A. rhizogenes-vermittelte Haarwurzelmethode ist eine einfachere und effizientere Methode zur Herstellung von Mischpflanzen als die Hypokotyl-Injektionsmethode. Die einstufige ARM-Methode verbessert die Effizienz der Haarwurzeltransformation erheblich, verkürzt die Zeit bis zur Herstellung von Haarwurzeln, erhöht die Anzahl der Haarwurzeln und reduziert den Arbeitsaufwand. Das verbesserte Transformationsprotokoll ist optimal für Studien zu Symbiosen zwischen Leguminosen und Rhizobien sowie zwisc.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
kanamycin	Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd.	A506636
LB medium	Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd.	B540113
plastic box	LiaoSu		8 cm x 11 cm x 9 cm
pumpkin			local variety Yinsu
streptomycin	Sangon Biotech (Shanghai) Co., Ltd.	A610494
Tanon-5200Multi machine	Tanon Co., Ltd., China	5200Multi	chemiluminescence imaging system
tomato			local variety Zhongshu4
wild soybean			collected in Yanggu County, Liaocheng, China