JoVE Logo

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Здесь мы представляем два протокола для преобразования растений картофеля. Agrobacterium tumefaciens преобразование приводит к полной трансгенных растений в то время как Agrobacterium rhizogenes производит трансгенных волосатые корни в стрелять дикого типа, который может быть самостоятельной распространенный. Мы затем обнаружить промоутер активность GUS пятнать в преобразованной корни.

Аннотация

Agrobacterium sp. является одним из наиболее широко используемых методов для получения трансгенных растений, поскольку он имеет возможность передачи и интегрировать свой собственный T-ДНК генома растений. Здесь мы представляем два преобразования систем генетически изменить растений картофеля (Solanum tuberosum). В A. tumefaciens трансформации зараженные листья, трансформированных клеток выбираются и новый полный преобразованные завод генерируется с использованием фитогормонов в 18 недель. A. rhizogenes трансформации стебли зараженных инъекционных бактерии с помощью иглы, новых появившихся преобразованные волосатые корни обнаруживаются с помощью маркера красных флуоресцентных и корни-трансформированных удаляются. В 5-6 недель результатом завод представляет собой совокупность дикого типа стрелять с полностью развитой преобразованные волосатые корнями. Для увеличения биомассы, преобразованные волосатые корни можно подакцизным и распространяются самостоятельно. Мы применяли оба методы трансформации Agrobacterium -опосредованной получить корни, выражая GUS Репортер ген обусловлен промоутера суберин биосинтетических генов. GUS пятная процедуру предоставляется и позволяет ячейки локализации промоутер индукции. В обоих методах корни преобразованные картофеля показал, что окрашивание в suberized эндодермы и exodermis и Кроме того, а. rhizogenes преобразован корни активность GUS GUS был также обнаружен в появление боковых корней. Эти результаты показывают, что а. rhizogenes может быть быстро альтернативных инструментом для изучения генов, которые выражаются в корни.

Введение

Помимо экономических интересов поколение трансгенных растений имеет свою собственную значимость в исследованиях продемонстрировать конечной функции генов и лучше понять физиологии растений и развития. Наиболее широко используемый метод для растений ДНК вставки Agrobacterium-опосредованной трансформации. Agrobacterium tumefaciens способен генерировать Корона галлов в инфицированных тканях многих видов растений под действием его опухоль заставить плазмида (Ti). Плазмида содержит область T-ДНК с набором генов, которые будут интегрированы в генома растений и побудить ткани дифференцировке1,2. Обмен этих генов в T-ДНК, трансген позволила поколения изменения конкретных растений, избегая Фенотипическая воздействию3. Для облегчения трансген, клонирование в T-ДНК, регионе T-ДНК был вырезан в независимой плазмида, называемый двоичной плазмида, а остальные гены плазмида Ti были (генов вирулентности, которые позволяют механизмы передачи и вставки T-ДНК) помещены в вспомогательный плазмиды. Для исследования в области биотехнологии растений, преобразование A. tumefaciens имеет ряд преимуществ: она не нужны дорогие устройства, способен генерировать как завод стабильного и переходных преобразований, так и небольшого числа генов, копии интегрированы в хромосома4. Однако для большинства растений, но не арабидопсиса, поколение стабильной трансформантов требует регенерации растений из одного или нескольких клеток с помощью экзогенных фитогормонов, делая этот процесс трудоемкий и требует много времени. A. rhizogenes также возможность изменения генома растений, производства волосатые корни или придаточных корней на сайтах инфекции из-за экспрессию генов рол ( локусовкорень), закодированы в плазмиду вызывая корень (Ri)5. Хотя менее изучены чем A. tumefaciens, а. rhizogenes также используется для получения трансгенных корни. В этом случае, а rhizogenes содержит оригинальные T-ДНК в Ри плазмиды и двоичные плазмида с второй T-ДНК, перевозящих трансген. Когда сайт инфекции в стеблях или гипокотиля, композитный растений могут быть получены, с новой волосатые трансгенных корнями, переживших побеги дикого типа. В качестве альтернативы волосатые преобразованные корни могут расти автономно в пробирке в СМИ с входными данными источника углерода. Использование A. rhizogenes вместо A. tumefaciens производить трансгенной ткани приобретает актуальность, когда корень является органом-мишенью, потому что завод регенерации не требуется, и следовательно это быстрее и менее дорогостоящим. Предыдущие исследования показали эту методологию, ассигнованных для фенотипические характеристики корневого конкретные гены6,,78,9.

Картофеля (Solanum tuberosum) является четвертым наиболее важных сельскохозяйственных культур в мире согласно данным Продовольственной и сельскохозяйственной Организации Объединенных Наций (ФАО), поскольку клубень имеет питания актуальность для потребления человеком за то, что является хорошим источником витаминов и минералов. По этой причине картофель был помещен в центре внимания сельскохозяйственной биотехнологии и также считается хорошим биологической модели для генетических и развития исследований в10,11. Значительный вклад в понимание молекулярных механизмов базовой suberized тканей через характеристика генов, участвующих в суберин и воск биосинтез12,13,14 трансформации картофеля ,,1516,17, суберин мономера транспорт18 и транскрипции правила19. Суберин feruloyl трансферазы генов, FHT, является одним из этих характеризуется биосинтетических генов; его Даунрегуляция порождает сильное ухудшение Перидерма защиты, которая коррелируется с сильным снижением ferulate эфиры суберин и воски в клубни картофеля14. Одновременно в корни и семена Arabidopsis, нокаут своего предполагаемого orthologue (ASFT/RWP1) также продемонстрировал свою роль в производить алкиловые ferulates в суберин20,21. В картофеля линии репортер transcriptional FHT и антитела FHT показал соответственно что промоутер активность и белка расположены в exodermis, эндодермы, phellogen производные и раненых тканей15.

В этой работе мы подробно протокол с помощью A. rhizogenes для производства трансгенных волосатые корней, которые поддерживаются в дикого типа стрелять, генерации растений композитный картофеля или вырезан самостоятельно выращивать в пробирке. Мы также предоставляем протокол, используя A. tumefaciens для получения полного трансгенные картофель растений. В качестве тематического исследования а. rhizogenes и A. tumefaciens преобразована с же бинарный вектор используются для получения корни с FHT промоутер вождения ГАС репортер экспрессии генов. Результаты сообщили и сравнить.

протокол

A. rhizogenes протокол преобразования был адаптирован и изменения из рога et al.7 и тестирование генотипа был S. tuberosum ssp. tuberosum (cv. Дезирэ). A. tumefaciens преобразования протокола был адаптирован и изменения Банерджи et al.22 и генотипов испытания были S. tuberosum ssp. tuberosum (cv. Дезирэ) и S. tuberosum ssp. andigena. Основные этапы обеих процедур резюмируются в Рисунок 1 и 2, соответственно.

Примечание: На всех этапах процедуры, выполнение переводов в vitro сделать это быстро и когда это возможно, поддерживать пластин или горшки закрыты, таким образом минимизируя завод воздействия воздуха, чтобы избежать загрязнения и увядания. Не указано иное, все растение инкубаций были сделаны в шкафах в условиях 12 h 24 ° C свет/12 h 20 ° C темной и 67 мкмоль m-1 s-1. Иное, выполняют все бактерии манипуляции и в vitro растений трансферы в асептических условиях ламинарных капюшоном. Все рецепты СМИ для посева и в пробирке растительных культур приведены в Таблице S1.

ОСТОРОЖНОСТЬЮ: Хранение всех генетически модифицированных бактерий и растений для выделенных контейнер для отходов.

1. Agrobacterium культур, используемых для преобразования

Примечание: Штамм, используемый для преобразования A. rhizogenes был C58C1:Pri15837 (любезно предоставлены доктором Инге Broer) и что для A. tumefaciens был GV2260 (любезно предоставлены доктором Salomé Прат). A. rhizogenes был преобразован с бинарный вектор PK7GWIWG2_II-RedRoot (VIB-кафедра биологии растений в Гент Universiteit; http://gateway.psb.ugent.be), содержащий T-ДНК перевозящих преобразования маркера для мониторинга волосатые корень формирование. Для сравнения преобразованных корни, а. rhizogenes и A. tumefaciens, оба были преобразованы с бинарный вектор pKGWFS7, который содержит T-ДНК, перевозящих FHT промоутер, вождение репортер гена β-glucoronidase (GUS) и канамицин сопротивления ген как выбирается маркер15.

  1. Выберите колонии Agrobacterium и вырастить его на ночь (O/N) в 5 мл YEB среды с антибиотиками (Таблица S1) в 50 мл пластиковых пробирок на 28 ° C с встряхивания на 200 об/мин.
  2. Для преобразования A. tumefaciens , измерения оптической плотности, которая должна быть ОД600 = 0,6-1,0.
    1. Если оптическая плотность выше, сделать субкультуры, опустив ее в ОД600 = 0,3 с свежими СМИ и ждать до тех пор, пока культура достигает600 OD = 0,6-1.
  3. Центрифуга 1 мл Agrobacterium культуры на 3000 x g в центрифугу скамейка Топ 10 мин при комнатной температуре.
  4. Удалить супернатант, закупорить и Ресуспензируйте клеток в 1 мл свежего YEB среды без антибиотиков. Повторите этот шаг, чтобы обеспечить полное удаление антибиотиков.
    1. A. tumefaciens трансформации, в прошлом ресуспендирования добавить соответствующий объем YEB для получения окончательного оптическая плотность OD600 = 0,8.
  5. Держите клетки на льду при подготовке растения, чтобы быть заражены.

2. растительный материал для преобразования

  1. Сделать один или два узла стволовых черенками либо содержащие апикальной или вспомогательные почки от стерильного в vitro растений картофеля (доноров растения); выращивать их в средне твердой 2MS в горшках для 3-4 недели (рис. 1A и 2A рисунок).

3. завод преобразования с помощью A. rhizogenes (рис. 1)

Примечание: Эта процедура позволяет получать преобразованные волосатые корней. Чтобы вычислить выражение трансген, отрицательный контроль необходим. Подготовить отрицательный контроль, следуйте процедуре, с помощью штамма A. rhizogenes непреобразованной или преобразованы с пустой вектор, который включает преобразования маркера гена.

  1. Использовать свежие СМИ пластины; Кроме того плиты может храниться при температуре 4 ° C с крышкой стороной вверх, плотно закрытой с прозрачной пленкой, чтобы избежать обезвоживания СМИ. Подготовить квадратный СМИ пластины, раздвиньте их ~ 15°, заливка с 40 мл МС и пусть они затвердевают. Это позволит свести к минимуму контакт воздушной части завода с носителя.
  2. Передавать очень тщательно доноров завод от среднего 2MS квадратные пластины 120 x 120 мм.
  3. Привнести в один стебель internode 3 мкл культуры а. rhizogenes , с помощью иглы хирургические и повторить его два раза в завод в различных междоузлий, когда это возможно.
    Примечание: Рассмотрим каждой инъекции как независимое преобразование событие (рис. 1B).
  4. Передавать сразу весь завод квадратные пластины с твердой питательной MS, дополняется acetosyringone 0,1 мм. Разместиться 2 растения на пластину.
    Примечание: 1 M acetosyringone Стоковый раствор готовится в ДМСО и может храниться при температуре-20 ° C.
  5. Печать пластину с помощью хирургическая лента и организовать его по вертикали внутри шкафа рост на 4 дня.
  6. Передача завода на новой площади пластины с MS среднего дополнена Цефотаксим натрия [500 мкг/мл] убить а. rhizogenes.
  7. После 10-12 дней волосатые корни начнут появляться (рис. 1 c,1 D). Затем акцизный Родные корни растения и передать завод на новой площади пластины с MS среднего дополнена Цефотаксим натрия [500 мкг/мл].
    Примечание: Преобразованная волосатые корни могут проверяться красной флуоресценции при использовании DsRed преобразования маркера (рис. 3D).
  8. Для получения составного завод (Рисунок 1E), пусть трансгенных волосатые корни расти на 3-4 недели в среде MS дополнена Цефотаксим натрия [500 мкг/мл] (изменить носитель каждую неделю).
  9. В зависимости от цели распространение трансгенных волосатые корни и негативный контроль как следовать.
    1. Передача всей композитный завод гидропонных (Таблица S2) или почвенной среды для массивных развития.
    2. Индивидуально, распространять преобразованный волосатые корни, с помощью скальпеля отрезать корни, выражая красной флуоресцентной преобразования маркера (DsRed белок) когда они длиной 4-8 см (Рисунок 1E) и перенести их в чашке Петри с твердой питательной Gamborg B5 дополнен с 2% сахарозы и Цефотаксим натрия [500 мкг/мл]. Уплотнение пластины с пластиковой Лаборатория фильм и вырастить их в темноте при температуре 20 ° C.
      Примечание: Корни можно манипулировать под стереомикроскопом, оборудованных для обнаружения флуоресценции в стерильных условиях (см. Таблицу материалы).
    3. Для производства биомассы (т.е. анализ выражения гена) сократить длинный волосатая корень 5 см и распространять ее в 150 мл колбу Эрленмейера с 20 мл жидкой среды Gamborg B5 с 2% сахарозы и Цефотаксим натрия [500 мкг/мл]. Растут на 6 недель в темноте при 20 ° C и 60 об/мин.

figure-protocol-7631
Рисунок 1: Временная шкала для получения картофельного трансгенных волосатые корни, с использованием а. rhizogenes. Показаны совокупные недель для достижения каждого этапа процесса трансформации и последующие шаги расти волосатые корни. Представитель изображения различных этапов изображены: начало процесса с использованием 3-недели старый в vitro растений (A), затем инфекции растений путем инъекций A. rhizogenes (B), формирование пролиферативных ткани (C, стрелки) с возникающих волосатые корни (D) и развитых волосатые корни, выражая красной флуоресцентной преобразования маркера DsRed (E). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

4. завод преобразования с помощью A. tumefaciens (рис. 2)

Примечание: Эта процедура позволяет получать трансформированных растений. Чтобы оценить эффект трансген, отрицательный контроль необходим. Одним из вариантов является следовать процедуре, с помощью A. tumefaciens преобразована с пустой вектор. В качестве альтернативы можно использовать растения дикого типа.

  1. Вырезать и поместите лист из 3-4-недельных растений (рисунок 2A) в чашку Петри. С помощью скальпеля исключить черешок и поперечных разрезов (1-3 в зависимости от размера листьев) от центра листа к краям, избегая отрезав их (рис. 2B).
  2. Сразу же месте листа, плавающей на 10 мл свежего 2MS жидких сред в чашке Петри с abaxial стороной вверх и закройте пластины. Повторите шаг, вмещающий до 15 листьев для cv. Дезирэ и 25 листья для ssp.ndigena (в зависимости от размера листьев).
  3. Сразу же добавить 80 мкл A. tumefaciens культуры в ОД600 = 0,8 в жидких средах и гомогенизации пластины вручную за 1 мин распространить бактериальных решение.
  4. Тщательно печать с пленки для запайки, накрыть алюминиевой фольгой и инкубировать в течение 2 дней в камере при 24 ° C для преобразования происходят.
  5. Передача листья, сохраняя abaxial стороне до среднего CIM (рис. 2B) и инкубировать их на одну неделю в росте кабинета.
    1. Скрип среднего CIM с помощью пинцета, так что листья могут лучше разместиться на средства массовой информации.
  6. Передача листья, сохраняя abaxial стороне до среднего SIM (рис. 2 c) и инкубировать их в рост кабинета, освежающий носитель каждые 7-10 дней, до тех пор, пока побеги, около 2 см в высоту.
    1. Царапать среднего SIM с помощью пинцета, так что листья могут быть полностью окружен средств массовой информации. Когда возникла побеги достигают крышку, работать с высокими Петри (100 x 20 мм, высота х диаметр).
      Примечание: После 2-3 недели в SIM среднего (Рисунок 2D) и побеги после 6-7 недель (Рисунок 2E) составят каллуса. Побеги будет рассматриваться в качестве независимых преобразования события, когда они выходят из каллуса образуются из независимых раны.
  7. Вырезать три стреляет возникла из каждого каллуса (считается один и то же событие преобразования) (Рисунок 2E), передачи их культуры колбы с мг средний дополнена Цефотаксим натрия [250 мг/Л] чтобы болеть, ярлык подмножество с номером и Инкубируйте в росте, кабинет для 3-4 недели или до тех пор, пока побеги являются энергичные (Рисунок 2F).
    Примечание: Когда резка побеги, удалить также каллуса иначе корень будет не образуют.
    1. Повторите столько раз, как независимые линии необходимы. До 5 различных преобразований события могут быть размещены в колбе культуры с диаметром 8 см для работы в полной уверенности, что растения из разных событий не смешиваются.
  8. Выберите наиболее энергичных завод каждого события, вырезать апикальной сегмент стрелять с 3-4 междоузлий и поместите его в новой культуры колбу с 2MS среднего дополнена Цефотаксим натрия [250 мг/Л].
    Примечание: В 3-6 недель, что растение будет расти эффективно, разработке энергичной стрелять и корни.
    1. Вернуть к камере невыбранных побеги до тех пор, пока завод выбран полностью разработаны.
  9. Вырезать сегменты ствола от завода с по крайней мере один между узлами или верхушечный бутон и передавать их на новый носитель 2MS дополнена Цефотаксим [250 мг/Л]. Инкубируйте их в кабинет роста.
    1. Реплицируйте каждые 3-4 недель для установления линии в vitro превращается.
      Примечание: Цефотаксим натрия необходима в по меньшей мере три последующие переводы 2MS средний чтобы убить A. tumefaciens; Впоследствии если наблюдается разрастание A. tumefaciens , передать растения снова 2MS СМИ дополнена Цефотаксим натрия.
  10. Характеризовать завод фенотип, передачи растений в почву для их полной характеризации или культуре гидропоники для корня инспекции.
    1. Держите клубни в почве распространять и поддерживать установленные линии.

figure-protocol-13121
Рисунок 2: Сроки для получения картофеля преобразован растений с использованием A. tumefaciens. Показаны совокупные недель для достижения каждого этапа процесса трансформации и последующие шаги для выращивания растений. Представитель изображения различных этапов изображены: начало процесса с использованием листья от 3 - неделя старый в vitro растений (A), передача раненых и зараженные листья в CIM СМИ (B), листья при передаче СИМ СМИ (C), Визуализация каллуса вокруг раненых области после 2-3 недели в СМИ (D) SIM, формирование стрелять после 9-11 недель в SIM СМИ (E) и побеги после перевода мг СМИ (F). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

5. гидропонные культуры

  1. Приготовляют раствор Хоугланд половину численности (0.5 x) (Таблица S2) в ведро 10 Л.
  2. Погружайте в аквариум насос для поддержания однородности и условий надлежащего кислорода.
  3. Покрывают стены ведро с алюминиевой фольгой расти корни в условиях темноты.
  4. Во избежание повреждения корневой, передачи в vitro растений в культуре гидропоники.
    Примечание: Удалите любые оставшиеся средства в пробирке из корней, чтобы избежать распространения микроорганизмов во время инкубации встряхнув тщательно корни в воде.
  5. Обложка растений с прозрачной пленки как glasshouse чтобы адекватные акклиматизации и инкубировать в рост палата.
  6. Сделайте отверстия в фильме после 3 дней и удалить его полностью через одну неделю после.
  7. Замените свежим СМИ каждые 10 дней.

6. ГАС гистохимические Репортер ген пробирного

Примечание: В нашем случае ГУС был проведен анализ с корнями 2-3 недель, выращенных в гидропоники или в пробирке.

  1. Исправьте корни ацетоном (v/v) 90% охлажденной и проинкубируйте его за 20 минут на льду.
  2. Выполняют два мойки с дистиллированной водой.
  3. Добавить свежие ГАС, окрашивание раствора (Таблица 1) и применить вакуум (-70 Па) за 20 мин.
  4. Инкубируйте при 37 ° C в темноте, чтобы защитить фоточувствительные GUS за 4 ч или до тех пор, пока синий цвет является видимым.
    Примечание: Присутствие и Ферри - Ферроцианид в ГАС решение свести к минимуму распространение продуктов реакции и обеспечивают более точной локализации.
    Предупреждение: Использовать вытяжной шкаф и носить защитную одежду при обработке токсичных цианида производные в растворе гусь (калия Гексацианоферрат и Ферроцианид калия). GUS субстрата и утилизации материала должны быть удалены безопасно.
  5. ГУСЬ, окрашивание раствора снимите и выбросьте его в соответствующие контейнеры.
  6. Выполняют два мойки с этанол 70% (v/v).
  7. Наблюдать под микроскопом светлые области.
    Примечание: ГСУ окрашивание является стабильным в течение нескольких недель; Однако в течение первой недели, GUS сигнал ясно и рассеивает меньше на соседние клетки. Для более длительного хранения печать трубки и хранить при 4 ° C.

figure-protocol-16572
Таблица 1: GUS окрашивание решения рецепт.

Результаты

Agrobacterium rhizogenes -опосредованной трансформации картофеля

В этой рукописи представлена пошаговая процедура для получения преобразованного корень с A. rhizogenes . На рисунке 1 представлен обзор проце...

Обсуждение

В картофеля наиболее распространенной системой для получения стабильной полный трансгенных растений использует преобразование Agrobacterium tumefaciens штаммов, которые требуют органогенеза с помощью экзогенных фитогормонов. Хотя у Agrobacterium на основе протоколов имеет потенциал, чтобы ...

Раскрытие информации

Авторы не имеют никаких конфликтов интересов раскрыть.

Благодарности

Эта работа была поддержана Ministerio de Innovación y науки (AGL2009-13745, ИПИ Грант для PB), y Ministerio де Economía развитию и ФЕДЕР финансирования (AGL2012-36725, AGL2015-67495-C2-1-R) и Жиронского университета (доктор Грант SF, и Грант SING11/1). Авторы благодарны доктором Инге Broer (Институт землепользования, университета г. Росток, Росток, Германия) и доктор Salomé Прат (Centro Nacional де биотехнология, Мадрид, Испания) для обеспечения а. rhizogenes и A. tumefaciens деформации, соответственно и доктор Marçal Солер и д-р Анна Plasencia за помощь и поддержку, полученную в инициировании трансформации экспериментов A. rhizogenes (Университет Тулуза III Поль Сабатье — CNRS, завод лабораторных исследований (LRSV), Castanet Толозан, Франция). Авторы благодарят Сара Гомес (Кафедра де Biologia, UdG, Жирона) за ее ценную помощь в проведении лабораторных работ и забота о растений и Ferran Fontdecaba и Карла Санчес, который помогал с некоторыми из экспериментов, в то время как они делают свои окончательные дипломных проектов.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments

Acetone

Panreac

1.310.071.21

Acetosyringone

Acros

115540050

Aquarium pump

Prodac

MP350

Autoclave

Ragpa Strelimatic

Bacteriological agar

Lab Conda

1800

BAP

Duchefa

B0904

Beef extract

Lab Conda

1700

Plant growing cabinet

Nuaire

Carbenicillin

Duchefa

C0109

Cefotaxime sodium

Duchefa

C0111

DMSO

Merck

1029310161

Ecotron infors

HT

29378

Ethanol

Merck

1,009,831,011

Falcon tube

Control tecnica

CFT011500

Ferricyanate

Sigma

101001081

Ferrocyanate

Sigma

100979088

Flask (8.06 cm diameter and 11.3 cm height) and plastic lid for in vitro culture

Apiglass

ref16

GA3

Sigma

G7645

Gamborg B5 media

Duchefa

G0210

Gelrite

Duchefa

G1101

Glucosa

Sigma

G5767

Kanamycin

Sigma

K1377

Leukopor tape

BSN Leukopor

BDF47467

Lupe

Wild-Heerbrugg

M420

Magnetic shaker

Agimatic

7000243

MES hydrate

Sigma

M2933-25G

MgSO4

Panreac

131404

Microscope

Olympus

Minufugue centrifugue 5415R

Eppendorf

Murashige and Skoog media

Duchefa

M0254.0050

Na2HPO4

Panreac

131679

NAA

Duchefa

N0903

NaCl

Panreac

131659

NaH2PO4

Sigma

58282

NightSea Stereo

SFA Moonting Adapter

Parafilm

Anorsa

PRFL-001-001

Peptone

Lab Conda

1616

Petri dishes (90 x 14)

Anorsa

200200

pHmetre

Crison

Phytotron

Inkoa

RFTI-R5485

Plant Agar

Duchefa

P1001

Refrigeratot

Liebherr Medline

Rifampicin

Duchefa

R0146

Spectinomycin

Sigma

59007

Spectrophotometer

Shimadzu

Square plates (120 x 120)

Deltalab

200204

Streptomycin

Sigma

S6501

Sucrose

Panreac

131621

Surgical blades

Swann-Morton

201

Surgical needle

NIPRO

015/0204

Triptone

Lab Conda

1612

Triton

Serva

37240

Unimax 1010 shaker

Heidolph

Vacuum

Dinko

x-GlcA (5-Bromo-4-chloro-3-indoxyl-beta-D-glucuronic acid, sodium salt anhydrous)

Biosynth

B-7398

Yeast extract

Lab Conda

1702.00

Zeatin riboside

Sigma

1001042850

Ссылки

  1. Gelvin, S. B. Traversing the Cell: Agrobacterium T-DNA's journey to the host genome. Frontiers in Plant Science. 3, 1-11 (2012).
  2. Lacroix, B., Citovsky, V. The roles of bacterial and host plant factors in Agrobacterium-mediated genetic transformation. The International Journal of Developmental Biology. 57 (6-8), 467-481 (2013).
  3. Lee, L. Y., Gelvin, S. B. T-DNA binary vectors and systems. Plant Physiology. 146 (2), 325-332 (2008).
  4. Ishida, Y., et al. High efficiency transformation of maize (Zea mays L.) mediated by Agrobacteriumtumefaciens. Nature Biotechnology. 14 (6), 745-750 (1996).
  5. White, F. F., Taylor, B. H., Huffman, G. A., Gordon, M. P., Nester, E. W. Molecular and genetic analysis of the transferred DNA regions of the root-inducing plasmid of Agrobacterium rhizogenes. Journal of Bacteriology. 164 (1), 33-44 (1985).
  6. Dinh, P. T. Y., Brown, C. R., Elling, A. A. RNA Interference of effector gene Mc16D10L confers resistance against Meloidogyne chitwoodi in Arabidopsis and Potato. Phytopathology. 104 (10), 1098-1106 (2014).
  7. Horn, P., et al. Composite potato plants with transgenic roots on non-transgenic shoots: a model system for studying gene silencing in roots. Plant Cell Reports. 33 (12), 1977-1992 (2014).
  8. Plasencia, A., et al. Eucalyptus hairy roots, a fast, efficient and versatile tool to explore function and expression of genes involved in wood formation. Plant Biotechnology Journal. 14 (6), 1381-1393 (2015).
  9. Ron, M., et al. Hairy root transformation using Agrobacteriumrhizogenes as a tool for exploring cell type-specific gene expression and function using tomato as a model. Plant Physiology. 166 (2), 455-469 (2014).
  10. Zhang, W., et al. Development and application of a universal and simplified multiplex RT-PCR assay to detect five potato viruses. Journal of General Plant Pathology. 83 (1), 33-45 (2017).
  11. Almasia, N. I., et al. Successful production of the potato antimicrobial peptide Snakin-1 in baculovirus-infected insect cells and development of specific antibodies. BMC Biotechnology. 17 (1), 1-11 (2017).
  12. Serra, O., et al. Silencing of StKCS6 in potato periderm leads to reduced chain lengths of suberin and wax compounds and increased peridermal transpiration. Journal of Experimental Botany. 60 (2), 697-707 (2009).
  13. Serra, O., et al. CYP86A33-Targeted gene silencing in potato tuber alters suberin composition, distorts suberin lamellae, and impairs the periderm's water barrier function. Plant Physiology. 149 (2), 1050-1060 (2008).
  14. Serra, O., et al. A feruloyl transferase involved in the biosynthesis of suberin and suberin-associated wax is required for maturation and sealing properties of potato periderm. The Plant Journal. 62 (2), 277-290 (2010).
  15. Boher, P., Serra, O., Soler, M., Molinas, M., Figueras, M. The potato suberin feruloyl transferase FHT which accumulates in the phellogen is induced by wounding and regulated by abscisic and salicylic acids. Journal of Experimental Botany. 64 (11), 3225-3236 (2013).
  16. Serra, O., Chatterjee, S., Figueras, M., Molinas, M., Stark, R. E. Deconstructing a plant macromolecular assembly: chemical architecture, molecular flexibility, and mechanical performance of natural and engineered potato suberins. Biomacromolecules. 15 (3), 799-811 (2014).
  17. Vulavala, V. K. R., et al. Identification of genes related to skin development in potato. Plant Molecular Biology. 94 (4-5), 481-494 (2017).
  18. Landgraf, R., et al. The ABC transporter ABCG1 is required for suberin formation in potato tuber periderm. The Plant Cell. 26 (8), 3403-3415 (2014).
  19. Verdaguer, R., et al. Silencing of the potato StNAC103 gene enhances the accumulation of suberin polyester and associated wax in tuber skin. Journal of Experimental Botany. 67 (18), 5415-5427 (2016).
  20. Molina, I., Li-Beisson, Y., Beisson, F., Ohlrogge, J. B., Pollard, M. Identification of an Arabidopsis feruloyl-coenzyme A transferase required for suberin synthesis. Plant Physiology. 151 (3), 1317-1328 (2009).
  21. Gou, J. Y., Yu, X. -. H., Liu, C. J. A hydroxycinnamoyltransferase responsible for synthesizing suberin aromatics in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (44), 18855-18860 (2009).
  22. Banerjee, A. K., Prat, S., Hannapel, D. J. Efficient production of transgenic potato (S. tuberosum L. ssp. andigena) plants via Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. Plant Science. 170 (4), 732-738 (2006).
  23. Sunil Kumar, G. B., Ganapathi, T. R., Srinivas, L., Revathi, C. J., Bapat, V. a. Expression of hepatitis B surface antigen in potato hairy roots. Plant Science. 170 (5), 918-925 (2006).
  24. Schmidt, J. F., Moore, M. D., Pelcher, L. E., Covello, P. S. High efficiency Agrobacteriumrhizogenes-mediated transformation of Saponariavaccaria L. (Caryophyllaceae) using fluorescence selection. Plant Cell Reports. 26 (9), 1547-1554 (2007).
  25. Petti, C., Wendt, T., Meade, C., Mullins, E. Evidence of genotype dependency within Agrobacteriumtumefaciens in relation to the integration of vector backbone sequence in transgenic Phytophthorainfestans-tolerant potato. Journal of Bioscience and Bioengineering. 107 (3), 301-306 (2009).
  26. Gaudin, V., Vrain, T., Jouanin, L. Bacterial genes modifying hormonal balances in plants. Plant Physiology and Biochemistry. 32 (1), 11-29 (1994).
  27. Nemoto, K., et al. Function of the aux and rol genes of the Ri plasmid in plant cell division in vitro. Plant Signaling &. Behavior. 4 (12), 1145-1147 (2009).
  28. Visser, R. G. F., et al. Expression and inheritance of inserted markers in binary vector carrying Agrobacteriumrhizogenes-transformed potato (Solanumtuberosum L.). Theoretical and Applied Genetics. 78 (5), 705-714 (1989).
  29. Guillon, S., Trémouillaux-Guiller, J., Pati, P. K., Rideau, M., Gantet, P. Hairy root research: recent scenario and exciting prospects. Current Opinion in Plant Biology. 9 (3), 341-346 (2006).
  30. Georgiev, M. I., Agostini, E., Ludwig-Müller, J., Xu, J. Genetically transformed roots: from plant disease to biotechnological resource. Trends in Biotechnology. 30 (10), 528-537 (2012).
  31. Ooms, G., Lenton, J. R. T-DNA genes to study plant development: precocious tuberisation and enhanced cytokinins in A. tumefaciens transformed potato. Plant Molecular Biology. 5 (4), 205-212 (1985).
  32. de Vries-Uijtewaal, E., et al. Fate of introduced genetic markers in transformed root clones and regenerated plants of monohaploid and diploid potato genotypes. TAG. Theoretical and applied genetics. 78 (2), 185-193 (1989).
  33. Bird, D., et al. Characterization of Arabidopsis ABCG11/WBC11, an ATP binding cassette (ABC) transporter that is required for cuticular lipid secretion. The Plant Journal: For Cell and Molecular Biology. 52 (3), 485-498 (2007).
  34. Luo, B., Xue, X. Y., Hu, W. L., Wang, L. J., Chen, X. Y. An ABC transporter gene of Arabidopsis thaliana, AtWBC11, is involved in cuticle development and prevention of organ fusion. Plant and Cell Physiology. 48 (12), 1780-1802 (2007).
  35. Panikashvili, D., et al. The Arabidopsis DESPERADO/AtWBC11 transporter is required for cutin and wax secretion. Plant Physiology. 145 (4), 1345-1360 (2007).
  36. Panikashvili, D., et al. The Arabidopsis DSO/ABCG11 transporter affects cutin metabolism in reproductive organs and suberin in roots. Molecular Plant. 3 (3), 563-575 (2010).
  37. Bjelica, A., et al. Fatty acid ω-hydroxylases from Solanum tuberosum. Plant Cell Reports. 35 (12), 2435-2448 (2016).
  38. Ding, Y., et al. Abscisic acid coordinates nod factor and cytokinin signaling during the regulation of nodulation in Medicago truncatula. The Plant Cell. 20 (10), 2681-2695 (2008).
  39. Isayenkov, S., Mrosk, C., Stenzel, I., Strack, D., Hause, B. Suppression of allene oxide cyclase in hairy roots of Medicagotruncatula reduces jasmonate levels and the degree of mycorrhization with glomus intraradices 1[w]. Plant Physiology. 139 (3), 1401-1410 (2005).
  40. Dalton, D. A., et al. Physiological roles of glutathione S-Transferases in soybean root Nodules 1[C][W][OA]. Plant Physiology. 150 (1), 521-530 (2009).
  41. Limpens, E., et al. RNA interference in Agrobacteriumrhizogenes-transformed roots of Arabidopsis and Medicago truncatula. Journal of Experimental Botany. 55 (399), 983-992 (2004).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

145Agrobacterium rhizogenesAgrobacterium tumefaciensSolanum tuberosum

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены