The authors thank Davy Opdenacker for technical assistance and photography. We greatly thank Dr. Annick Bleys for helpful suggestions to improve the manuscript. This work was financed by the Interuniversity Attraction Poles Programme IUAP P7/29 'MARS' from the Belgian Federal Science Policy Office, by the FWO grant G027313N and by the Agency for Innovation by Science and Technology, IWT (IR).

1. Arabidopsis LRIS Protocol Hinweis: Der Text bezieht sich auf &quot;klein&quot; oder &quot;groß&quot; angelegten Experimenten. Kleinen Maßstab Versuche, wie Markierungslinie Analyse und histologischen Färbung 6, 14, erfordern nur ein paar Proben. Großversuche, wie die quantitative Echtzeit-qRT-PCR, Mikroarrays 9-11 oder RNA-Sequenzierung, erfordern eine größere Menge von Proben. Als solche wird eine Menge von etwa 1000 Sämlinge pro Probe wurde durch Vanneste et al. 11 verwendet, um Mikroarray nach Wurzelsegment Dissektion durchführen. TAG 1 <ol><li> Sterilisation von Arabidopsis-Samen Hinweis: Wählen Sie eine der folgenden Verfahren für die Saatgut Sterilisation. Einer von ihnen ist geeignet für die nächsten Schritte des Protokolls. Gassterilisation (1.1.2) stellt zwei Hauptvorteile gegenüber Flüssigkeitssterilisation (1.1.1): Es dauert weniger Zeit beim Umgang mit einer großen tauber von Saatgut, weil kein Pipettieren muss für die einzelnen Proben auftreten; und die sterilisierten Samen können für einen längeren Zeitraum gelagert werden. Es erfordert jedoch einen Exsikkator und sorgfältige Handhabung. <ol><li> Flüssigkeitssterilisation <ol><li> Gießen Sie die gewünschte Anzahl von Samen in Mikrozentrifugenröhrchen. Verwenden Sie bis zu 20 mg (~ 800 Samen) in einem 1,5-ml-Röhrchen oder 40 mg (~ 1600 Samen) in einem 2 ml Mikrozentrifugenröhrchen. </li><li> 1 ml 70% Ethanol. Invertieren oder schütteln für 2 min. </li><li> Ersetzen Sie die 70% Ethanol mit 1 ml Sterilisationslösung für 15 min. (Bereiten Sie frische Sterilisationslösung: 3,85 ml Natriumhypochlorit (NaOCl) stock (12%) (ACHTUNG: Dunstabzug), 5 ul Tween 20, bis zu 10 ml mit Wasser Kehren Sie die Röhrchen mehrere Male, um sicherzustellen, dass alle Samen zu kommen. in Kontakt mit der Lösung. </li><li> In einem laminaren Luftstrom Schrank, ersetzen Sie die Sterilisationslösung mit 1 ml sterilem destilliertem Wasser und spülen Sie die Samen 5 mal für 5 Minuten durch wiederholtely Austausch mit 1 ml frischem sterilem destilliertem Wasser. </li></ol></li><li> Gassterilisation <ol><li> Gießen der gewünschten Anzahl von Samen in einem 2 ml Mikrozentrifugenröhrchen. Verwenden Sie einzelne Rohre bei der Arbeit mit mehreren unabhängigen Linien, und ordnen sie in einem Kunststoff-Mikrozentrifugenröhrchen Box oder Halter eröffnet. Wenn die Anzahl von Samen in einem Rohr 500 übersteigt (12,5 mg), unterteilen die Samen in die entsprechende Anzahl von Rohren zur erfolgreichen Sterilisation zu gewährleisten. Stellen Sie sicher, die Kappen der Nachbarrohre einander nicht decken. Zusammenpassen, die Deckel der Kiste auf dem Boden, wie es braucht, um im Exsikkator als auch für die Sterilisation ist. </li><li> Legen Sie die Box in der Schüssel mit einem Exsikkator, zusammen mit einem Becherglas (ACHTUNG: Dunstabzug). </li><li> Füllen Sie das Becherglas mit 100 ml von 12% NaOCl (ACHTUNG: Abzugshaube). Setzen Sie den Deckel auf dem Exsikkator, aber lassen Sie eine kleine Öffnung, wo das Becherglas platziert. </li><li> 3 ml 37% ige Salzsäure (rauchende) (CAUTION: Verwendung Dunstabzug) in das Becherglas durch die kleine Öffnung und der Exsikkator schnell zu schließen. Die Lösung perlt seit einiger Zeit aufgrund von Cl 2 -Gas-Formation. Lassen Sie das System geschlossen O / N (oder zumindest 8 h). </li><li> Entfernen Sie den Deckel des Exsikkator. Nehmen Sie die Box und bedecken Sie es mit dem Deckel, um eine Verunreinigung während des Transports zu vermeiden. </li><li> Legen Sie die Box in einem laminaren Luftstrom Kabinett, entfernen Sie den Deckel und lassen Sie die Samen für etwa 1 h bei RT, um Gas-Release zu ermöglichen. Hinweis: Seeds sicher trocken in geschlossenen Mikrozentrifugenröhrchen bei 4 ° C gelagert werden bis zu 2 Wochen. </li></ol></li></ol></li><li> Laterale Wurzelinduktion in Arabidopsis <ol><li> Seitenwurzel Inhibition (NPA-Behandlung) <ol><li> Vorzubereiten Wachstumsmedium für in-vitro-Wachstum. Das Medium von halber Stärke Murashige und Skoog Salzgemisch 15, 0,1 g / l Myo-Inositol, 10 g / l Saccharose enthält und mit 0,5 gepuffertg / L 2- (N-Morpholino) ethansulfonsäure (MES). </li><li> Passen Sie mit 1 M KOH den pH-Wert auf 5,7. Hinzufügen von 8 g / l von Pflanzengewebe Agar und autoklaviert das Medium für 20 Minuten bei 121 ° C. </li><li> Bereiten Sie eine 25 mM Stammlösung von NPA in Dimethylsulfoxid (DMSO) (ACHTUNG: Verwenden Sie Schutzhandschuhe). In laminarem Luftstrom kühlt man das autoklavierte Medium auf etwa 65 ° C (das ist die Temperatur, bei welcher die Flasche mit der Hand gehalten werden soll), und geben 25 mM NPA-Stammlösung, um eine Endkonzentration von 10 uM NPA erhalten. </li><li> Homogenisierung nach Zugabe durch leichtes Schütteln der Flasche für 10 Sekunden. Gießen Sie 50 ml Medium pro Quadratpetrischale (12 cm x 12 cm). Hinweis: Bei der Großversuch, tragen Sie eine Nylon-Mesh (20 um), um einfache Übertragung zu gewährleisten. Vorbereitung einer Masche (9 cm x 9 cm) zum Autoklavieren (Figur 1A). Wenn autoklaviert das Armierungsgewebe in das Wachstumsmedium mit sterilen Pinzetten (1B). Schieben Sie die Masche in das Wachstumsmedium mit einem sterilized drigalsky sicherstellen, dass es in gutem Kontakt mit dem Wachstumsmedium (1B) ist (ACHTUNG: Arbeiten unter sterilen Bedingungen). </li><li> Die Saat auf den NPA-Platten. Hinweis: Bei einem Großversuch ist geplant, säen 2 dicht und gut ausgerichteten Reihen mit 50 Samen, um die Probenahme zu erleichtern (siehe 1.2.2.3). <ol><li> Im Falle von flüssigen Sterilisation, die Saat auf NPA-Platten mit einer 200 ul-Pipette. Abgeschnitten 3-4 mm von dem Ende der Pipettenspitzen in sterilen Bedingungen (oder vor der Sterilisation der Spitzen), um in der Lage, um die Samen pipettieren sein. Pipette nach oben und unten ein paar Mal, um erneut zu suspendieren die Saat, so pipettieren etwa 150 &amp; mgr; l sterilem Wasser mit 10 - 20 Samen und warten, bis der Samen Sediment am Boden der Spitze. (ACHTUNG: Arbeiten unter sterilen Bedingungen) Hinweis: Beim Berühren der Agar oder die Maschen sanft mit der Spitze, wird ein Wassertropfen mit einem Startkapital von ihm (1C) freigegeben werden. </li> &lt;li&gt; Im Falle der Gassterilisation, die Saat mit autoklaviert toothpicks.Pinch den Zahnstocher in den Agar, bevor die Samen, um eine klebrige Oberfläche zu gewährleisten. Nehmen Sie den Samen einer nach dem anderen mit dem Zahnstocher und verteilen die Samen auf den Platten (1D). Alternativ fügen sterilem Wasser auf den Samen, und säen, wie in 1.2.1.5.1 beschrieben (ACHTUNG: Arbeiten unter sterilen Bedingungen). </li></ol></li><li> Verschließen Sie die Platten mit atmungs Klebeband und speichern sie Platten bei 4 ° C im Dunkeln für mindestens 2 Tage und höchstens eine Woche. Dies ist für die Schichtung und stellt sicher, synchronisiert und effizienter Keimung erforderlich. Anmerkung: Alternativ können Samen vor der Aussaat geschichtet, in destilliertem Wasser in Mikrozentrifugenröhrchen, die weniger Kühlraum benötigt getaucht. In diesem Fall speichern Sie die Röhrchen für mindestens eine Woche bei 4 ° C, und bewegen Sie die Platten auf die Wachstumskammer unmittelbar nach der Aussaat (siehe 1.2.1.7). TAG 3 </li&gt; <li> Bewegen die Platten an der Wachstumskammer (Dauerlicht (110 &amp; mgr; E m -2 s -1), 21 ° C) für 5 Tage (2 Tage der Keimung und 3 Tagen Wachstum) in einer fast vertikalen Position (80 bis 90 °) Wurzelwachstum auf, und nicht in dem Medium zu gewährleisten. TAG 8 </li></ol></li><li> Laterale Wurzelinduktion (NAA Treatment) <ol><li> Bereiten Sie die gleichen Wachstumsmediums, wie in 1.2.1.1 und 1.2.1.2 beschrieben. Bereiten Sie eine 50 mM Stammlösung von NAA in DMSO (ACHTUNG: Verwenden Sie Schutzhandschuhe). Kühlen Sie das autoklavierte Medium auf 65 ° C und fügen NAA Lösung für das Medium, um eine Endkonzentration von 10 &amp; mgr; M zu erhalten NAA (ACHTUNG: Arbeiten unter sterilen Bedingungen). <ol><li> Homogenisierung nach Zugabe durch leichtes Schütteln der Flasche für 10 Sekunden. Gießen Sie 50 ml Medium pro Quadratpetrischale (12 cm x 12 cm). </li></ol></li><li> Übertragen Sie die Sämlinge aus den Platten, die Wachstumsmedium mit 10 &amp; mgr; M NPA ergänzt um jene supgänzt mit 10 uM NAA. <ol><li> Haken Sie die Arme des gebogenen Pinzette unter den Keimblättern des Keimlings und nehmen Sie es vorsichtig von der Platte. Nur übertragen Sämlinge von denen die Wurzeln vollständig in Kontakt mit der NPA-Wachstumsmedium und vorzugsweise nach unten gewachsen. </li><li> Überfliegen die Wurzel über die NAA-enthaltenden Wachstumsmedium Oberfläche über eine kleine Distanz. Stellen Sie sicher, dass die Pflanzenwurzeln sind in gutem Kontakt mit dem Wachstumsmedium. Falls erforderlich, drücken Sie die Wurzel vorsichtig in das Wachstumsmedium Fläche mit der Pinzette. Hinweis: Bei einem Großexperiment, entfernen Sie alle Sämlinge, die in Kontakt mit dem Netz und Übertragung durch Anheben des Mesh an den beiden oberen Ecken mit einer Pinzette nicht. Sicherzustellen, dass die Maschen in guten Kontakt mit dem NAA haltigen Medium durch Abschöpfen des Netzes über die Agaroberfläche über einen kleinen Abstand (1E). </li></ol></li><li> Verschließen Sie die neuen Platten mit atmungsBand und legen Sie sie in der Wachstumskammer (conDauerlicht (110 &amp; mgr; E m -2 s -1), 21 ° C) in einer vertikalen Position für die gewünschte Zeit nach der Induktion bis zur Probenahme. Hinweis: Bei einem Großexperiment, mit einem Skalpell, um die Wurzelsegmente auf einmal direkt auf dem Netz geschnitten und probieren Sie sie durch sanftes Abkratzen der Oberfläche des Netzes. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. LRIS Maize Protocol <ol><li> Schichtung der Maiskörner <ol><li> Maiskörner Inkubieren bei 4 ° C im Dunkeln für mindestens 1 Woche. Hinweis: Dieses Protokoll wurde mit dem B73 Maisinzuchtlinie entwickelt. </li></ol></li><li> Sterilisation von Maiskörnern TAG 1 Anmerkung: Obwohl Maissämlinge müssen nicht unter sterilen Bedingungen gezüchtet werden, wird empfohlen, um die Maiskörner zu sterilisieren und mit Sterilgutes von Pilzwachstum in der Papierrolle zu verhindern,System. <ol><li> Legen Sie die erforderliche Anzahl von Maiskörnern in einem sterilisierten Glasbecher. </li><li> 100 ml Sterilisationslösung (6% NaOCl in Wasser) (ACHTUNG: Abzugshaube). </li><li> Fügen Sie einen Magnetrührstab und das Becherglas auf einem Magnetrührer bei niedriger Rührgeschwindigkeit (ca. 250 UpM) bei Raumtemperatur für 5 min. </li><li> Fünfmal für 5 min gründlich durch Ersetzen der Lösung mit 100 ml frischem sterilem Wasser. </li></ol></li><li> Aussaat Maiskörner <ol><li> Setzen Sie auf Handschuhe, um das Risiko einer Kontamination zu verringern, und nehmen Sie eine Rolle Papiertücher. </li><li> Reißen Sie zwei Strecken der Handtuchpapier mit einer Gesamtlänge von zwei Blätter (ungefähr 92 cm x 24 cm), und legen Sie sie auf der jeweils anderen auf einer sauberen Oberfläche (2A). </li><li> Falten Sie die Blätter zu verdoppeln über die Länge (ungefähr 92 cm x 12 cm) (2A). </li><li> Verwenden einer Pinzette zu 10 Kerne in etwa 2 cm von der Spitze über t verteilener gesamten Länge des Papiers, ohne dabei einen Zwischenraum von 8 cm zwischen jedem Kernel und 8 cm an beiden Enden frei (2B). Sicherstellen, dass die Keimwurzel des Kernels nach unten und in Richtung des Papiers (2B). </li><li> Sanft rollen Sie das Papier über die Länge, während die Samen an Ort und Stelle (2B). Um den Roll zu erleichtern, ist es optional, ersten sprühen Sie das Papier mit sterilem Wasser. </li><li> Setzen Sie die Papierrollen in sterilisierte Glasröhren von ca. 6 cm Durchmesser und 14 cm Höhe (zB 250 ml Zentrifugenröhrchen) und legen Sie sie in einem Rack (2C). </li></ol></li><li> Laterale Wurzelinduktion in Mais <ol><li> Bereiten Sie eine 50 mM NPA-Stammlösung (gelöst in DMSO) (ACHTUNG: Verwenden Sie Schutzhandschuhe). </li><li> Für jedes Rohr, einen 50 uM NPA Lösung durch Zugabe von 125 ul von 50 mM NPA Stammlösung zu 125 ml sterilem Wasser in einem sterilisierten Glasbecher. </li><li> Gut mischen undPour 125 ml der 50 uM NPA-Lösung über der Papierrolle in das Rohr. Die Papierrolle wird die Lösung absorbieren und völlig durchnässt. Hinweis: Bei Verwendung von Papierrollen und Rohre mit anderen Dimensionen, die Lautstärke entsprechend an. Die Flüssigkeit sollte auf halber Strecke das Rohr zu erreichen, um eine ausreichende Aufnahme zu gewährleisten. </li><li> Legen Sie die Papierrollensystem in einer Wachstumskammer für drei Tage (27 ° C, Dauerlicht, 70% relative Luftfeuchtigkeit). Stellen Sie sicher, dass die Papierrollen bleiben Hinzufügen von zusätzlichen 50 uM NPA-Lösung eingeweicht, da die Lösung im Laufe der Zeit (2D) verdampft. TAG 4 </li><li> Bereiten Sie eine 50 mM NAA-Stammlösung (gelöst in DMSO) (ACHTUNG: Verwenden Sie Schutzhandschuhe). </li><li> Für jedes Rohr, bereiten eine 50 uM NAA Lösung durch Zugabe von 125 &amp; mgr; l aus der 50 mM NAA Lager zu 125 ml sterilem Wasser in einem sterilisierten Glasbecher. </li><li> Sanft Großteil der verbleibenden NPA-Lösung von den Papierrollen und legen Sie diem in sterilem Wasser für 5 Minuten, um es zu waschen (ACHTUNG: Verwenden Sie Schutzhandschuhe). Sanft das meiste Wasser aus der Papierrollen. Wiederholen Sie diesen Waschschritt dreimal. </li><li> Gut mischen und gießen Sie die 50 uM NAA-Lösung über die Papierrollen in den Rohren. Sicherstellen, dass sie völlig durchnässt werden. </li><li> Legen Sie die Papierrollensystem in der Wachstumskammer (27 ° C, Dauerlicht, 70% relative Feuchtigkeit) nach der Induktion der gewünschten Dauer. </li></ol></li><li> Laterale Wurzelinduktion in Zufälliges Crown Wurzeln von Mais Hinweis: Die LRIS wie oben beschrieben induziert Seitenwurzeln in der Primärwurzel. Doch in Mais und anderen Monokotyledonen, der primären Wurzel und den embryonalen Samen Wurzeln, zusammen mit ihren Seitenwurzeln, sind während der Keimlingsentwicklung vor allem wichtig. Zu einem späteren Zeitpunkt in das Pflanzenwachstum ergeben sich die post-embryonale Adventivwurzeln auf dem Stamm und zu entwickeln Seitenwurzeln, eine neue Wurzelsystem 16 bilden auch. Die LRIS kann auch nützlich seind, um Seitenwurzeln auf diesen post-embryonale zufällige Krone Wurzeln, indem Sie einige kleinere Anpassungen an der LRIS auf der embryonalen Primärwurzel zu induzieren. <ol><li> Um die Papierrollen zu machen, erstellen Sie ein Sandwich von Papieren mit jeweils zwei Schichten aus Handtuchpapier auf der Außenseite und zwei Lagen Papier Keimung innerhalb. Legen Sie die sterilisiert Kernel (siehe Schritte 2,1 bis 2,2) in zwischen den beiden Platten der Keimung Papier. Keimung Papier, verglichen mit Handtuch Papier, wird weniger anfällig für durch die Wurzelhaare und Seitenwurzeln, die machen die Öffnung der Papierrollen später leichter durchdrungen werden können. Auf der anderen Seite werden die beiden äußeren Schichten Handtuchpapier Absorption der Flüssigkeit zu erleichtern. </li><li> Legen Sie die Brötchen in 700 ml Glasröhrchen und gießen sterilem Wasser ohne NPA über sie. Sicherstellen, dass sie völlig durchnässt werden. </li><li> Keimen die sterilisierten Kerne in der Wachstumskammer (siehe Schritt 2.4.9). </li><li> Wachsen die Setzlinge bis die zufällige Kronenwurzelnbeginnen zu entstehen (6 Tage B73). Sicherstellen, dass die Papierrollen werden nass zu jeder Zeit durch Zugabe von sterilem Wasser, wenn nötig gehalten wird. </li><li> Transfer in ein 25 &amp; mgr; M NPA-Lösung für 4 Tage (siehe Schritte 2.4.1 bis 2.4.4), gefolgt von einem ähnlichen Induktion Seitenwurzel Initiierung durch Ersetzen der NPA-Lösung mit einer 50 &amp; mgr; M NAA Lösung nach einem Waschschritt (siehe Schritt 2.4 0,5 bis 2.4.9). </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Van Norman, J. M., Xuan, W., Beeckman, T., Benfey, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=To+branch+or+not+to+branch:+the+role+of+pre-patterning+in+lateral+root+formation.">To branch or not to branch: the role of pre-patterning in lateral root formation.</a> Development. 140, 4301-4310 (2013).</li><li>Dolan, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+organisation+of+the+Arabidopsis+thaliana+root.">Cellular organisation of the Arabidopsis thaliana root.</a> Development. 119, 71-84 (1993).</li><li>Bell, J. K., McCully, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+histological+study+of+lateral+root+initiation+and+development+in+Zea+mays.">A histological study of lateral root initiation and development in Zea mays.</a> Protoplasma. 70, 179-205 (1970).</li><li>Benkova, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local,+efflux-dependent+auxin+gradients+as+a+common+module+for+plant+organ+formation.">Local, efflux-dependent auxin gradients as a common module for plant organ formation.</a> Cell. 115, 591-602 (2003).</li><li>Beeckman, T., Burssens, S., Inz&#233;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+peri-cell-cycle+in+Arabidopsis.">The peri-cell-cycle in Arabidopsis.</a> J. Exp. Bot. 52, 403-411 (2001).</li><li>Himanen, K., Boucheron, E., Vanneste, S., de Almeida Engler, J., Inz&#233;, D., Beeckman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auxin-mediated+cell+cycle+activation+during+early+lateral+root+initiation.">Auxin-mediated cell cycle activation during early lateral root initiation.</a> Plant Cell. 14, 2339-2351 (2002).</li><li>Jansen, L., Parizot, B., Beeckman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inducible+system+for+lateral+roots+in+Arabidopsis+thaliana+and+maize.">Inducible system for lateral roots in Arabidopsis thaliana and maize.</a> Methods Mol Biol. 959, 149-158 (2013).</li><li>Casimiro, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auxin+transport+promotes+Arabidopsis+lateral+root+initiation.">Auxin transport promotes Arabidopsis lateral root initiation.</a> Plant Cell. 13, 843-852 (2001).</li><li>Himanen, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcript+profiling+of+early+lateral+root+initiation.">Transcript profiling of early lateral root initiation.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101, 5146-5151 (2004).</li><li>De Smet, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Receptor-like+kinase+ACR4+restricts+formative+cell+divisions+in+the+Arabidopsis+root.">Receptor-like kinase ACR4 restricts formative cell divisions in the Arabidopsis root.</a> Science. 322, 594-597 (2008).</li><li>Vanneste, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+cycle+progression+in+the+pericycle+is+not+sufficient+for+SOLITARY+ROOT/IAA14-mediated+lateral+root+initiation+in+Arabidopsis+thaliana.">Cell cycle progression in the pericycle is not sufficient for SOLITARY ROOT/IAA14-mediated lateral root initiation in Arabidopsis thaliana.</a> Plant Cell. 17, 3035-3050 (2005).</li><li>De Rybel, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+the+root+cap+in+root+branching+revealed+by+the+non-auxin+probe+naxillin.">A role for the root cap in root branching revealed by the non-auxin probe naxillin.</a> Nat. Chem. Biol. 8, 798-805 (2012).</li><li>Jansen, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+transcriptomics+as+a+tool+for+the+identification+of+root+branching+genes+in+maize.">Comparative transcriptomics as a tool for the identification of root branching genes in maize.</a> Plant Biotechnol. J. 11, 1092-1102 (2013).</li><li>Parizot, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diarch+symmetry+of+the+vascular+bundle+in+Arabidopsis+root+encompasses+the+pericycle+and+is+reflected+in+distich+lateral+root+initiation.">Diarch symmetry of the vascular bundle in Arabidopsis root encompasses the pericycle and is reflected in distich lateral root initiation.</a> Plant Physiol. 146, 140-148 (2008).</li><li>Murashige, T., Skoog, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+revised+medium+for+rapid+growth+and+bio+assays+with+tobacco+tissue+cultures.">A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures.</a> Physiol. Plant. 15, 473-497 (1962).</li><li>Bellini, C., Pacurar, D. I., Perrone, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adventitious+roots+and+lateral+roots:+similarities+and+differences.">Adventitious roots and lateral roots: similarities and differences.</a> Annu Rev Plant Biol. 65, 639-666 (2014).</li><li>Grunewald, W., Parizot, B., Inz&#233;, D., Gheysen, G., Beeckman, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+biology+of+roots:+One+common+pathway+for+all+angiosperms?.">Developmental biology of roots: One common pathway for all angiosperms?.</a> Int. J. Plant Dev. Biol. 1, 212-225 (2007).</li><li>Parizot, B., Beeckman, T., Crespi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genomics+of+root+development.">Genomics of root development.</a> Root Genomics and Soil Interactions. , 3-28 (2012).</li><li>Bargmann, B. O., Birnbaum, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescence+activated+cell+sorting+of+plant+protoplasts.">Fluorescence activated cell sorting of plant protoplasts.</a> Journal of visualized experiments : JoVE. , (2010).</li><li>Nakazono, M., Qiu, F., Borsuk, L. A., Schnable, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-capture+microdissection,+a+tool+for+the+global+analysis+of+gene+expression+in+specific+plant+cell+types:+identification+of+genes+expressed+differentially+in+epidermal+cells+or+vascular+tissues+of+maize.">Laser-capture microdissection, a tool for the global analysis of gene expression in specific plant cell types: identification of genes expressed differentially in epidermal cells or vascular tissues of maize.</a> Plant Cell. 15, 583-596 (2003).</li><li>Ludwig, Y., Hochholdinger, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+microdissection+of+plant+cells.">Laser microdissection of plant cells.</a> Methods Mol Biol. 1080, 249-258 (2014).</li><li>Beeckman, T., Engler, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+easy+technique+for+the+clearing+of+histochemically+stained+plant+tissue.">An easy technique for the clearing of histochemically stained plant tissue.</a> Plant Mol. Biol. Rep. 12, 37-42 (1994).</li><li>Ditengou, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+induction+of+lateral+root+initiation+in+Arabidopsis+thaliana.">Mechanical induction of lateral root initiation in Arabidopsis thaliana.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 105, 18818-18823 (2008).</li><li>Lucas, M., Godin, C., Jay-Allemand, C., Laplaze, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auxin+fluxes+in+the+root+apex+co-regulate+gravitropism+and+lateral+root+initiation.">Auxin fluxes in the root apex co-regulate gravitropism and lateral root initiation.</a> J. Exp. Bot. 59, 55-66 (2008).</li><li>Wang, S., Taketa, S., Ichii, M., Xu, L., Xia, K., Zhou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lateral+root+formation+in+rice+(Oryza+Sativa.+L.):+differential+effects+of+indole-3-acetic+acid+and+indole-3-butyric+acid.">Lateral root formation in rice (Oryza Sativa. L.): differential effects of indole-3-acetic acid and indole-3-butyric acid.</a> Plant Growth Regul. 41, 41-47 (2003).</li><li>Martinez-de la Cruz, E., Garcia-Ramirez, E., Vazquez-Ramos, J. M., Reyes de la Cruz, H., Lopez-Bucio, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auxins+differentially+regulate+root+system+architecture+and+cell+cycle+protein+levels+in+maize+seedlings.">Auxins differentially regulate root system architecture and cell cycle protein levels in maize seedlings.</a> J Plant Physiol. 176, 147-156 (2015).</li><li>Beyer, E. M., Morgan, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+ethylene+on+uptake,+distribution,+and+metabolism+of+indoleacetic+acid-1-14C+and+-2-14C+and+naphthaleneacetic+acid-1-14C.">Effect of ethylene on uptake, distribution, and metabolism of indoleacetic acid-1-14C and -2-14C and naphthaleneacetic acid-1-14C.</a> Plant Physiol. 46, 157-162 (1970).</li><li>Delbarre, A., Muller, P., Imhoff, V., Guern, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+mechanisms+controlling+uptake+and+accumulation+of+2,4-dichlorophenoxy+acetic+acid,+naphthalene-1-acetic+acid,+and+indole-3-acetic+acid+in+suspension-cultured+tobacco+cells.">Comparison of mechanisms controlling uptake and accumulation of 2,4-dichlorophenoxy acetic acid, naphthalene-1-acetic acid, and indole-3-acetic acid in suspension-cultured tobacco cells.</a> Planta. 198, 532-541 (1996).</li><li>Bailey-Serres, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microgenomics:+genome-scale,+cell-specific+monitoring+of+multiple+gene+regulation+tiers.">Microgenomics: genome-scale, cell-specific monitoring of multiple gene regulation tiers.</a> Annu Rev Plant Biol. 64, 293-325 (2013).</li><li>Perez-Torres, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphate+availability+alters+lateral+root+development+in+Arabidopsis+by+modulating+auxin+sensitivity+via+a+mechanism+involving+the+TIR1+auxin+receptor.">Phosphate availability alters lateral root development in Arabidopsis by modulating auxin sensitivity via a mechanism involving the TIR1 auxin receptor.</a> Plant Cell. 20, 3258-3272 (2008).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Im Arabidopsis LRIS Protokoll ist es wichtig, nur die Keimlinge, die vollständig in Kontakt mit der NPA-enthaltenden Wachstumsmedium gezüchtet wurden übertragen. Dies stellt sicher, daß Seitenwurzelinitiierung über den gesamten Wurzellänge blockiert. Um Verwundung der Pflänzchen bei der Übertragung zu verhindern, können die Arme der Pinzette unter gekrümmte den Kotyledonen der Sämling eingehängt werden. Bei der Übertragung, stellen Sie sicher, dass die Sämling Wurzeln sind in ausreichenden Kontakt...

Das Wurzelsystem ist von entscheidender Bedeutung für das Pflanzenwachstum, da es sicherstellt, Verankerung und die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen aus dem Boden. Weil die Expansion eines Wurzelsystem stützt sich hauptsächlich auf die Herstellung von Seitenwurzeln, ihre Einführung und Bildung weitgehend untersucht worden. Seitenwurzeln in einer bestimmten Untergruppe von Perizykel Zellen initiiert, die so genannte Gründerzellen 1. In den meisten Dikotyledonen wie Arabidopsis thaliana, sind diese Zellen an den Protoxylem Polen 2 angeordnet, wohingegen in Monokotyledonen wie Mais, werden sie an den Phloem Pole 3 gefunden. Gründer-Zellen werden durch eine erhöhte Auxin Reaktion 4 markiert, gefolgt von der Expression spezifischer Zellzyklusgene (zB CYCLIN B1; 1 / CYCB1; 1), wonach sie eine erste Serie von asymmetrischen anticlinal Divisionen 5 unterzogen werden. Nach einer Reihe von koordinierten Antiklinale und perikline Divisionen wird ein Seitenwurzel Primordium ausgebildet ist, dass schließlich wird als ein hervorutonomous Seitenwurzeln. Der Ort und Zeitpunkt des Seitenwurzel Initiation sind jedoch nicht vorhersehbar, da diese Ereignisse weder reichlich, noch synchronisiert. Dies erschwert die Verwendung von molekularen Ansätzen wie Transkriptomik, um diesen Prozess zu studieren. Um dies zu bewältigen, wurde ein Seitenwurzel induzierbare System (LRIS) entwickelt worden, 6, 7. In diesem System werden die Sämlinge zuerst mit N-1-Naphthylphthalamidsäure (NPA), der Auxin-Transport und die Akkumulation hemmt folglich blockiert Seitenwurzelinitiations behandelten 8. Durch anschließendes Überführen der Keimling zum Medium, das die synthetischen Auxin 1-Naphthalin Essigsäure (NAA), reagiert die gesamte Perizykel Schicht auf den erhöhten Auxin Ebenen dadurch massiv Induktionsseitenwurzel Einleitung Zellteilungen 6. Als solche führt dieses System, um schnelle, synchrone und umfangreiche Seitenwurzeln Einweihungen, was eine einfache Sammlung von Wurzelproben für eine bestimmte Stufe der späten angereichertral Wurzelentwicklung. Anschließend kann diese Proben verwendet werden, um genomweite Expressionsprofile während der seitlichen Wurzelbildung zu bestimmen. Die LRIS hat bereits bedeutende Wissen über Seitenwurzel Einleitung in Arabidopsis und Mais 9-13, aber die Notwendigkeit ergab, dieses System auf andere Pflanzenarten gelten wird noch deutlicher, da mehr Genome sequenziert werden, und es gibt ein wachsendes Interesse an Wissen, um wirtschaftliche Bedeutung zu übertragen Spezies. Hier werden die detaillierten Protokolle des Arabidopsis und Mais LRISs angegeben. Als nächstes wird ein Beispiel für die Verwendung des Systems vorgesehen ist, die darstellt, wie Transkriptomik Daten aus dem Mais LRIS gewonnen kann verwendet werden, um funktionelle Homologe, die eine konservierte Funktion während der seitlichen Wurzel Einleitung in verschiedenen Pflanzenarten zu identifizieren. Schließlich Richtlinien, um die LRIS Optimierung für andere Pflanzenarten vorgeschlagen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1258">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">ARABIDOPSIS LRIS</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:551px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Seeds</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Arabidopsis seeds</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Col-0 ecotype</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Gas sterilization of seeds</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">micro-centrifuge tubes 1.5 ml</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">0030 125.215</td>
			<td>Eppendorf microtubes 3810X, PCR clean</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">micro-centrifuge tubes 2 ml</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">0030 120.094</td>
			<td>Eppendorf Safe-Lock microcentrifuge tubes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">hydrochloric acid</td>
			<td style="width:228px;">Merck KGaA</td>
			<td style="width:119px;">1,003,171,000</td>
			<td>37% (fuming) for analysis EMSURE ACS,ISO,Reag. Ph Eu</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">glass desiccator</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Pyrex</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:361px;">glass beaker</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">plastic micro-centrifuge tubes box or holder</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Bleach sterilization of seeds</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">ethanol</td>
			<td style="width:228px;">Chem-Lab nv</td>
			<td style="width:119px;">CL00.0505.1000</td>
			<td>Ethanol, abs. 100% a.r. dilute to 70%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">sodium hypochlorite (NaOCl)</td>
			<td style="width:228px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:119px;">9062.3</td>
			<td>12%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Tween 20</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">P1379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">sterile water</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Growth medium</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Murashige and Skoog salt mixture</td>
			<td style="width:228px;">DUCHEFA Biochemie B.V.</td>
			<td style="width:119px;">M0221-0050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">myo-inositol</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">I5125-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES)</td>
			<td style="width:228px;">DUCHEFA Biochemie B.V.</td>
			<td style="width:119px;">M1503.0100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">sucrose</td>
			<td style="width:228px;">VWR, Internation LLC</td>
			<td style="width:119px;">27483.294</td>
			<td>D(+)-Sucrose Ph. Eur.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">KOH</td>
			<td style="width:228px;">Merck KGaA</td>
			<td style="width:119px;">1050211000</td>
			<td>pellets for analysis (max. 0.002% Na) EMSURE ACS,ISO,Reag. Ph Eur</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Plant Tissue Culture Agar</td>
			<td style="width:228px;">LabM Limited</td>
			<td style="width:119px;">MC029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Lateral root induction chemicals</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">N-1-naphthylphthalamic acid (NPA)</td>
			<td style="width:228px;">DUCHEFA Biochemie B.V.</td>
			<td style="width:119px;">No. N0926.0250</td>
			<td>10 &#181;M (Arabidopsis)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">1-naphthalene acetic acid (NAA)</td>
			<td style="width:228px;">DUCHEFA Biochemie B.V.</td>
			<td style="width:119px;">No. N0903.0050</td>
			<td>10 &#181;M (Arabidopsis)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">dimethylsulfoxide (DMSO)</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">494429-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Making a mesh for transfer</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">nylon mesh</td>
			<td style="width:228px;">Prosep byba</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Synthetic nylon mesh 20 &#181;m</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Sowing and seedling handling</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">square petri dish plates</td>
			<td style="width:228px;">GOSSELIN</td>
			<td style="width:119px;">BP124-05</td>
			<td>12 x 12 cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">50 ml DURAN tubes</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">CLS430304</td>
			<td>Corning&#160;50 mL centrifuge tubes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">drigalski</td>
			<td style="width:228px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:119px;">K732.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">pipette</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">cut pipette tips</td>
			<td style="width:228px;">Daslab</td>
			<td style="width:119px;">162001X</td>
			<td>Universal 200, cut off 5 mm of tip before autoclaving</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">breathable tape&#160;</td>
			<td style="width:228px;">3M Deutschland GmbH</td>
			<td style="width:119px;">cat. no. 1530-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">tweezers</td>
			<td style="width:228px;">Fiers nv/sa</td>
			<td style="width:119px;">K342.1; K344.1</td>
			<td>Dumont tweezers type a nr 5; Dumont tweezers type e nr 7</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Growth conditions</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">growth room</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>21 &#176;C, continuous light</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Materials</td>
			<td style="width:228px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">MAIZE LRIS</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Seeds</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Maize kernels</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>B-73</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Bleach sterilization of kernels</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:361px;">glass beaker</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">magnetic stirrer&#160;</td>
			<td style="width:228px;">Fiers nv/sa</td>
			<td style="width:119px;">C267.1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">sodium hypochlorite (NaOCl)</td>
			<td style="width:228px;">Carl Roth</td>
			<td style="width:119px;">9062.3</td>
			<td>12%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">sterile water</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Lateral root induction chemicals</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">N-1-naphthylphthalamic acid (NPA)</td>
			<td style="width:228px;">DUCHEFA Biochemie B.V.</td>
			<td style="width:119px;">No. N0926.0250</td>
			<td>50 &#181;M (maize primary root), 25 &#181;M (maize adventitious root)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">1-naphthalene acetic acid (NAA)</td>
			<td style="width:228px;">DUCHEFA Biochemie B.V.</td>
			<td style="width:119px;">No. N0903.0050</td>
			<td>50 &#181;M (maize)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">dimethylsulfoxide (DMSO)</td>
			<td style="width:228px;">SIGMA-ALDRICH</td>
			<td style="width:119px;">494429-1L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Sowing and seedling handling</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">paper hand towels</td>
			<td style="width:228px;">Kimberly-Clark Professional*</td>
			<td style="width:119px;">6681</td>
			<td>SCOTT Hand Towels - Roll / White; sheet size (24 x 46 cm)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">seed germination paper</td>
			<td style="width:228px;">Anchor Paper Company</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>10 X 15 38# seed germination paper</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">tweezers</td>
			<td style="width:228px;">Fiers nv/sa</td>
			<td style="width:119px;">K342.1; K344.1</td>
			<td>Dumont tweezers type a nr 5; Dumont tweezers type e nr 7</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">250 ml (centrifuge) tubes</td>
			<td style="width:228px;">SCHOTT DURAN</td>
			<td style="width:119px;">2160136</td>
			<td>approx. 5.6 cm diameter and 14.7 cm height&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">700 ml tubes</td>
			<td style="width:228px;">DURAN GROUP</td>
			<td style="width:119px;">213994609</td>
			<td>cylinders, round foot tube, D 60&#160; x 250</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">rack</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>for maize tubes, home made</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">sterile water</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:361px;">Growth conditions</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">growth cabinet</td>
			<td style="width:228px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>27 &#176;C, continuous light, 70% relative humidity</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

lateral root inducible system in arabidopsis and maize

Lateral root development contributes significantly to the root system, and hence is crucial for plant growth. The study of lateral root initiation is however tedious, because it occurs only in a few cells inside the root and in an unpredictable manner. To circumvent this problem, a Lateral Root Inducible System (LRIS) has been developed. By treating seedlings consecutively with an auxin transport inhibitor and a synthetic auxin, highly controlled lateral root initiation occurs synchronously in the primary root, allowing abundant sampling of a desired developmental stage. The LRIS has first been developed for Arabidopsis thaliana, but can be applied to other plants as well. Accordingly, it has been adapted for use in maize (Zea mays). A detailed overview of the different steps of the LRIS in both plants is given. The combination of this system with comparative transcriptomics made it possible to identify functional homologs of Arabidopsis lateral root initiation genes in other species as illustrated here for the CYCLIN B1;1 (CYCB1;1) cell cycle gene in maize. Finally, the principles that need to be taken into account when an LRIS is developed for other plant species are discussed.

Anwendung des LRIS um des Seitenwurzel Initiation Prozess durchzuführen Vergleichs Transcriptomics Eine Anwendung der LRIS ist der Vergleich und die Korrelation von Genexpressionsprofilen in seitlichen Wurzelbildung in verschiedenen Arten. Vergleichende Transkriptomik nähert schaffen die Möglichkeit, orthologen Genen in der lateralen Wurzelentwicklung in verschiedenen Spezies beteiligt lokalisieren. Seitenw...

Watch this Scientific Journal Video about Lateral Root Inducible System in Arabidopsis and Maize at JoVE.com

Seitenwurzelinduzierbares System bei Arabidopsis und Mais | Biologie | Video

Lateral Root Inducible System in Arabidopsis and Maize

Seitenwurzel induzierbaren Systems in<em&gt; Arabidopsis</em&gt; Und Mais

The Lateral Root Inducible System (LRIS) allows for synchronous induction of lateral roots and is presented for Arabidopsis thaliana and maize.

Lateral root development contributes significantly to the root system, and hence is crucial for plant growth. The study of lateral root initiation is ...

lateral-root-inducible-system-in-arabidopsis-and-maize

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Lateral Root Inducible System in Arabidopsis and Maize

Plant Biology

Plant Structure, Growth, and Nutrition

SCIENTISTS IN ACTION

13.6K Aufrufe.  Ghent. The Lateral Root Inducible System (LRIS) allows for synchronous induction of lateral roots and is presented for Arabidopsis thaliana and maize.

Serie: Lateral Root Inducible System in Arabidopsis and Maize

Preparation and Maintenance of Dorsal Root Ganglia Neurons in Compartmented Cultures

Neurons extend axonal processes that are far removed from the cell body to innervate target tissues, where target-derived growth factors are required for neuronal survival and function. Neurotrophins are specifically required to maintain the survival and differentiation of innervating sensory neurons but the question of how these target-derived neurotrophins communicate to the cell body of innervating neurons has been an area of active research for over 30 years. The most commonly accepted model of how neurotrophin signals reach the cell body proposes that signaling endosomes carry this signal retrogradely along the axon. In order to study retrograde transport, a culture system was originally devised by Robert Campenot, in which cell bodies are isolated from their axons. The technique of preparing these compartmented chambers for culturing sensory neurons recapitulates the selective stimulation of neuron terminals that occurs in vivo following release of target-derived neurotrophins. Retrograde signaling events that require long-range microtubule dependent retrograde transport have important implications for the treatment of neurodegenerative disorders.

Here we describe the technique of preparing and maintaining compartmented chambers for culturing sensory neurons of the dorsal root ganglia.

Erstellung und Pflege von Spinalganglien Neuronen in Compartmented Kulturen

Neurons extend axonal processes that are far removed from the cell body to innervate target tissues, where target-derived growth factors are required for ...

Forschung

Biologie

Do-It-Yourself Device for Recovery of Cryopreserved Samples Accidentally Dropped into Cryogenic Storage Tanks

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term storage of biological materials such as blood, cells and tissues 1,2. The cryogenic nature of liquid nitrogen, while ideal for sample preservation, can cause rapid freezing of live tissues on contact - known as 'cryogenic burn'2, which may lead to severe frostbite in persons closely involved in storage and retrieval of samples from Dewars. Additionally, as liquid nitrogen evaporates it reduces the oxygen concentration in the air and might cause asphyxia, especially in confined spaces2.
In laboratories, biological samples are often stored in cryovials or cryoboxes stacked in stainless steel racks within the Dewar tanks1. These storage racks are provided with a long shaft to prevent boxes from slipping out from the racks and into the bottom of Dewars during routine handling. All too often, however, boxes or vials with precious samples slip out and sink to the bottom of liquid nitrogen filled tank. In such cases, samples could be tediously retrieved after transferring the liquid nitrogen into a spare container or discarding it. The boxes and vials can then be relatively safely recovered from emptied Dewar. However, the cryogenic nature of liquid nitrogen and its expansion rate makes sunken sample retrieval hazardous. It is commonly recommended by Safety Offices that sample retrieval be never carried out by a single person. Another alternative is to use commercially available cool grabbers or tongs to pull out the vials3. However, limited visibility within the dark liquid filled Dewars poses a major limitation in their use.
In this article, we describe the construction of a Cryotolerant DIY retrieval device, which makes sample retrieval from Dewar containing cryogenic fluids both safe and easy.

Here we present a low cost, durable cryotolerant device for sample retrieval from Dewar tanks filled with liquid nitrogen. The ease of construction and modular design of the device makes the process of sample retrieval from cryogenic tanks safe and easy.

Do-It-Yourself Einrichtung zur Rückgewinnung von kryokonservierten Proben versehentlich fallengelassen in Kryo-Lagerbehälter

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term ...

Using Flatbed Scanners to Collect High-resolution Time-lapsed Images of the Arabidopsis Root Gravitropic Response

Research efforts in biology increasingly require use of methodologies that enable high-volume collection of high-resolution data. A challenge laboratories can face is the development and attainment of these methods. Observation of phenotypes in a process of interest is a typical objective of research labs studying gene function and this is often achieved through image capture. A particular process that is amenable to observation using imaging approaches is the corrective growth of a seedling root that has been displaced from alignment with the gravity vector. Imaging platforms used to measure the root gravitropic response can be expensive, relatively low in throughput, and/or labor intensive. These issues have been addressed by developing a high-throughput image capture method using inexpensive, yet high-resolution, flatbed scanners. Using this method, images can be captured every few minutes at 4,800 dpi. The current setup enables collection of 216 individual responses per day. The image data collected is of ample quality for image analysis applications.

This protocol describes a process for rapid collection of images of Arabidopsis seedlings responding to a gravity stimulus using commercially-available flatbed scanners. The method allows for inexpensive, high-volume capture of high-resolution images amenable for downstream analysis algorithms.

Mit Flachbett-Scanner mit hoher Auflösung zeitversetzt Bilder von der Arabidopsis-Wurzel gravitropen Antwort sammeln

Research efforts in biology increasingly require use of methodologies that enable high-volume collection of high-resolution data. A challenge laboratories ...

An Assay for Lateral Line Regeneration in Adult Zebrafish

Due to the clinical importance of hearing and balance disorders in man, model organisms such as the zebrafish have been used to study lateral line development and regeneration. The zebrafish is particularly attractive for such studies because of its rapid development time and its high regenerative capacity. To date, zebrafish studies of lateral line regeneration have mainly utilized fish of the embryonic and larval stages because of the lower number of neuromasts at these stages. This has made quantitative analysis of lateral line regeneration/and or development easier in the earlier developmental stages. Because many zebrafish models of neurological and non-neurological diseases are studied in the adult fish and not in the embryo/larvae, we focused on developing a quantitative lateral line regenerative assay in adult zebrafish so that an assay was available that could be applied to current adult zebrafish disease models. Building on previous studies by Van Trump et al.17&#160;that described procedures for ablation of hair cells in adult Mexican blind cave fish and zebrafish (Danio rerio), our assay was designed to allow quantitative comparison between control and experimental groups. This was accomplished by developing a regenerative neuromast standard curve based on the percent of neuromast reappearance over a 24 hr time period following gentamicin-induced necrosis of hair cells in a defined region of the lateral line. The assay was also designed to allow extension of the analysis to the individual hair cell level when a higher level of resolution is required.

Because many zebrafish models of neurological and non-neurological diseases are studied in the adult fish rather than the embryo/larvae, we developed a quantitative lateral line regenerative assay that can be applied to adult zebrafish disease models. The assay involved resolution at the 1) neuromast and 2) individual hair cell levels.

Ein Test für Laterallinie Regeneration im erwachsenen Zebrafisch

Due to the clinical importance of hearing and balance disorders in man, model organisms such as the zebrafish have been used to study lateral line ...

Measuring Spatial and Temporal Ca2+ Signals in Arabidopsis Plants

Developmental and environmental cues induce Ca2+ fluctuations in plant cells. Stimulus-specific spatial-temporal Ca2+ patterns are sensed by cellular Ca2+ binding proteins that initiate Ca2+ signaling cascades. However, we still know little about how stimulus specific Ca2+ signals are generated. The specificity of a Ca2+ signal may be attributed to the sophisticated regulation of the activities of Ca2+ channels and/or transporters in response to a given stimulus. To identify these cellular components and understand their functions, it is crucial to use systems that allow a sensitive and robust recording of Ca2+ signals at both the tissue and cellular levels. Genetically encoded Ca2+ indicators that are targeted to different cellular compartments have provided a platform for live cell confocal imaging of cellular Ca2+ signals. Here we describe instructions for the use of two Ca2+ detection systems: aequorin based FAS (film adhesive seedlings) luminescence Ca2+ imaging and case12 based live cell confocal fluorescence Ca2+ imaging. Luminescence imaging using the FAS system provides a simple, robust and sensitive detection of spatial and temporal Ca2+ signals at the tissue level, while live cell confocal imaging using Case12 provides simultaneous detection of cytosolic and nuclear Ca2+ signals at a high resolution.

Measuring Spatial and Temporal Ca2+ Signals in Arabidopsis Plants

Ca2+ signaling regulates diverse biological processes in plants. Here we present approaches for monitoring abiotic stress induced spatial and temporal Ca2+ signals in Arabidopsis cells and tissues using the genetically encoded Ca2+ indicators Aequorin or Case12.

Mess räumliche und zeitliche Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; Signale in Arabidopsis-Pflanzen

Developmental and environmental cues induce Ca2+ fluctuations in plant cells. Stimulus-specific spatial-temporal Ca2+ patterns are sensed by cellular Ca2+ ...

High Resolution Quantification of Crystalline Cellulose Accumulation in Arabidopsis Roots to Monitor Tissue-specific Cell Wall Modifications

Plant cells are surrounded by a cell wall, the composition of which determines their final size and shape. The cell wall is composed of a complex matrix containing polysaccharides that include cellulose microfibrils that form both crystalline structures and cellulose chains of amorphous organization. The orientation of the cellulose fibers and their concentrations dictate the mechanical properties of the cell. Several methods are used to determine the levels of crystalline cellulose, each bringing both advantages and limitations. Some can distinguish the proportion of crystalline regions within the total cellulose. However, they are limited to whole-organ analyses that are deficient in spatiotemporal information. Others relying on live imaging, are limited by the use of imprecise dyes. Here, we report a sensitive polarized light-based system for specific quantification of relative light retardance, representing crystalline cellulose accumulation in cross sections of Arabidopsis thaliana roots. In this method, the cellular resolution and anatomical data are maintained, enabling direct comparisons between the different tissues composing the growing root. This approach opens a new analytical dimension, shedding light on the link between cell wall composition, cellular behavior and whole-organ growth.

High Resolution Quantification of Crystalline Cellulose Accumulation in Arabidopsis Roots to Monitor Tissue-specific Cell Wall Modifications

Crystalline cellulose is an important constituent of the plant cell wall. However, its quantification at a cellular resolution is technically challenging. Here, we report the use of polarized light technology and root cross sections to obtain information of cell wall composition at a spatiotemporal resolution.

Hohe Auflösung Quantifizierung kristalliner Cellulose Akkumulation in<em&gt; Arabidopsis</em&gt; Roots Gewebespezifische Zellwand Änderungen überwachen

Plant cells are surrounded by a cell wall, the composition of which determines their final size and shape. The cell wall is composed of a complex matrix ...

Micron-scale Phenotyping Techniques of Maize Vascular Bundles Based on X-ray Microcomputed Tomography

It is necessary to accurately quantify the anatomical structures of maize materials based on high-throughput image analysis techniques. Here, we provide a 'sample preparation protocol' for maize materials (i.e., stem, leaf, and root) suitable for ordinary microcomputed tomography (micro-CT) scanning. Based on high-resolution CT images of maize stem, leaf, and root, we describe two protocols for the phenotypic analysis of vascular bundles: (1) based on the CT image of maize stem and leaf, we developed a specific image analysis pipeline to automatically extract 31 and 33 phenotypic traits of vascular bundles; (2) based on the CT image series of maize root, we set up an image processing scheme for the three-dimensional (3-D) segmentation of metaxylem vessels, and extracted two-dimensional (2-D) and 3-D phenotypic traits, such as volume, surface area of metaxylem vessels, etc. Compared with traditional manual measurement of vascular bundles of maize materials, the proposed protocols significantly improve the efficiency and accuracy of micron-scale phenotypic quantification.

We provide a novel method to improve the X-ray absorption contrast of maize tissue suitable for ordinary microcomputed tomography scanning. Based on CT images, we introduce a set of image-processing workflows for different maize materials to effectively extract microscopic phenotypes of vascular bundles of maize.

Mikron-Skala Phänotypisierung Techniken der Mais Leitbündel basierend auf Microcomputed Röntgentomographie

It is necessary to accurately quantify the anatomical structures of maize materials based on high-throughput image analysis techniques. Here, we provide a ...

Wide-Field, Real-Time Imaging of Local and Systemic Wound Signals in Arabidopsis

Plants respond to mechanical stresses such as wounding and herbivory by inducing defense responses both in the damaged and in the distal undamaged parts. Upon wounding of a leaf, an increase in cytosolic calcium ion concentration (Ca2+ signal) occurs at the wound site. This signal is rapidly transmitted to undamaged leaves, where defense responses are activated. Our recent research revealed that glutamate leaking from the wounded cells of the leaf into the apoplast around them serves as a wound signal. This glutamate activates glutamate receptor-like Ca2+ permeable channels, which then leads to long-distance Ca2+ signal propagation throughout the plant. The spatial and temporal characteristics of these events can be captured with real-time imaging of living plants expressing genetically encoded fluorescent biosensors. Here we introduce a plant-wide, real-time imaging method to monitor the dynamics of both the Ca2+ signals and changes in apoplastic glutamate that occur in response to wounding. This approach uses a wide-field fluorescence microscope and transgenic Arabidopsis plants expressing Green Fluorescent Protein (GFP)-based Ca2+ and glutamate biosensors. In addition, we present methodology to easily elicit wound-induced, glutamate-triggered rapid and long-distance Ca2+ signal propagation. This protocol can also be applied to studies on other plant stresses to help investigate how plant systemic signaling might be involved in their signaling and response networks.

Wide-Field, Real-Time Imaging of Local and Systemic Wound Signals in Arabidopsis

Extracellular glutamate-triggered systemic calcium signaling is critical for the induction of plant defense responses to mechanical wounding and herbivore attack in plants. This article describes a method to visualize the spatial and temporal dynamics of both these factors using Arabidopsis thaliana plants expressing calcium- and glutamate-sensitive fluorescent biosensors.

Weitfeld-Echtzeit-Bildgebung lokaler und systemischer Wundsignale bei Arabidopsis

Plants respond to mechanical stresses such as wounding and herbivory by inducing defense responses both in the damaged and in the distal undamaged parts. ...

Divergence of Root Microbiota in Different Habitats based on Weighted Correlation Networks

The root microbiome plays an important role in plant growth and environmental adaptation. Network analysis is an important tool for studying communities, which can effectively explore the interaction relationship or co-occurrence model of different microbial species in different environments. The purpose of this manuscript is to provide details on how to use the weighted correlation network algorithm to analyze different co-occurrence networks that may occur in microbial communities due to different ecological environments. All analysis of the experiment is performed in the WGCNA package. WGCNA is an R package for weighted correlation network analysis. The experimental data used to demonstrate these methods were microbial community data from the NCBI (National Center for Biotechnology Information) database for three niches of the rice (Oryza sativa) root system. We used the weighted correlation network algorithm to construct co-abundance networks of microbial community in each of the three niches. Then, differential co-abundance networks among endosphere, rhizoplane and rhizosphere soil were identified. In addition, the core genera in network were obtained by the "WGCNA" package, which plays an important regulated role in network functions. These methods enable researchers to analyze the response of microbial network to environmental disturbance and verify different microbial ecological response theories. The results of these methods show that the significant differential microbial networks identified in the endosphere, rhizoplane and rhizosphere soil of rice.

Network analysis was applied to evaluate the association of various ecological microbial communities, such as soil, water and rhizosphere. Presented here is a protocol on how to use the WGCNA algorithm to analyze different co-occurrence networks that may occur in the microbial communities due to different ecological environments.

Divergenz von Wurzelmikrobiota in verschiedenen Lebensräumen basierend auf gewichteten Korrelationsnetzwerken

The root microbiome plays an important role in plant growth and environmental adaptation. Network analysis is an important tool for studying communities, ...

A Simple Protocol for Mapping the Plant Root System Architecture Traits

Comprehensive knowledge of plant root system architecture (RSA) development is critical for improving nutrient use efficiency and increasing crop cultivar tolerance to environmental challenges. An experimental protocol is presented for setting up the hydroponic system, plantlet growth, RSA spreading, and imaging. The approach used a magenta box-based hydroponic system containing polypropylene mesh supported by polycarbonate wedges. Experimental settings are exemplified by assessing the RSA of the plantlets under varying nutrient (phosphate [Pi]) supply. The system was established to examine the RSA of Arabidopsis, but it is readily adaptable to study other plants like Medicago sativa (Alfalfa). Arabidopsis thaliana (Col-0) plantlets are used in this investigation as an example to understand the plant RSA. Seeds are surface sterilized by treating ethanol and diluted commercial bleach, and kept at 4 &#176;C for stratification. The seeds are germinated and grown on a liquid half-MS medium on a polypropylene mesh supported by polycarbonate wedges. The plantlets are grown under standard growth conditions for the desired number days, gently picked out from the mesh, and submersed in water-containing agar plates. Each root system of the plantlets is spread gently on the water-filled plate with the help of a round art brush. These Petri plates are photographed or scanned at high resolution to document the RSA traits. The root traits, such as primary root, lateral roots, and branching zone, are measured using the freely available ImageJ software. This study provides techniques for measuring plant root characteristics in controlled environmental settings. We discuss how to (1) grow the plantlets, and collect and spread root samples, (2) obtain pictures of spread RSA samples, (3) capture the images, and (4) use image analysis software to quantify root attributes. The advantage of the present method is the versatile, easy, and efficient measurement of the RSA traits.

We use simple laboratory tools to examine the root system architecture (RSA) of Arabidopsis and Medicago. The plantlets are grown hydroponically over mesh and spread using an art brush to reveal the RSA. Images are taken using scanning or a high-resolution camera, then analyzed with ImageJ to map traits.

Ein einfaches Protokoll zur Kartierung der Architekturmerkmale des Pflanzenwurzelsystems

Comprehensive knowledge of plant root system architecture (RSA) development is critical for improving nutrient use efficiency and increasing crop cultivar ...