Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Burada, iki protokol dönüştürmek patates bitkiler için mevcut. Süre kendi kendine yayılan olabilir bir vahşi türü çekimi transgenik kıllı kökleri Agrobacterium rhizogenes üretmek Agrobacterium tumefaciens dönüşümün tam transjenik bitki için yol açar. Biz o zaman organizatörü etkinlik dönüştürülmüş kökleri boyama GUS tarafından tespit.
Agrobacterium sp. aktarmak ve kendi T-DNA bitkinin genom entegre olanağı olduğu gibi transgenik bitkiler elde etmek için en çok kullanılan yöntemlerinden biridir. Burada, genetik olarak patates (Solanum tuberosum) bitkiler değiştirmek için iki dönüşüm sistemleri mevcut. A. tumefaciens dönüştürme, yaprakları bulaşmış, dönüştürülmüş hücreler seçilir ve yeni tam dönüştürülmüş bitki 18 hafta içinde etki kullanarak yeniden oluşturulur. A. rhizogenes dönüştürme, sapları bakteri bir iğneyle enjekte edilerek bulaşmış, yeni ortaya dönüştürülmüş kıllı kökleri kırmızı bir floresan işaretçisi kullanarak algılanır ve sigara dönüştürülmüş kökleri kaldırılır. 5-6 hafta içinde elde edilen bitki tam gelişmiş dönüştürülmüş kıllı kökleri ile vahşi türü çekimleri karmaşıktır. Biyokütle artırmak için dönüştürülmüş kıllı kökleri eksize kendi kendine yayılır ve. Biz kökleri suberin biyosentetik gen düzenleyici tarafından tahrik GUS muhabir gen ifade elde etmek için her iki aracılı Agrobacterium -dönüştürme yöntemleri uygulanır. GUS boyama yordam sağlanır ve hücre yerelleştirme organizatörü indüksiyon sağlar. Her iki yöntem de GUS GUS faaliyet suberized endodermis ve exodermis ve buna ek olarak, dönüştürülmüş A. rhizogenes kökleri boyama da yan kökler ortaya çıkması algılandı dönüştürülmüş patates kökleri gösterdi. Bu sonuçlar A. rhizogenes kökleri ifade edilir genler çalışmaya hızlı alternatif bir araç olabilir öneririz.
Ekonomik çıkarları dışında transgenik bitkilerin üretimi araştırma ultimate işlev genlerin göstermek için ve Bitki fizyolojisi ve geliştirme daha iyi anlamak için kendi ilgisi yok. Bitki DNA ekleme Agrobacteriumiçin en yaygın yöntem kullanılan-dönüşüm aracılı. Agrobacterium tumefaciens crown galls birçok bitki türü virüslü dokuda onun tümör-inducing (Ti) plazmid eylem tarafından elde edebilecektir. Plazmid T-DNA bölge bitki genom entegre edilecek ve doku dedifferentiation1,2neden genlerin bir dizi içerir. T-DNA transgene tarafından bu genlerde alışverişini fenotipik etkileri3kaçınarak belirli bitki değişiklikler nesil izin verdi. T-DNA'sı klonlama transgene kolaylaştırmak için T-DNA bölge Ti plazmid genler kalan süre ikili bir plazmid denilen bir bağımsız plazmid olarak eksize (T-DNA aktarımı ve ekleme mekanizmaları izin virülans genler) olmuştur bir yardımcı plazmid yerleştirilir. Bitki biyoteknoloji araştırmaları için dönüştürme A. tumefaciens tarafından birçok avantajı vardır: Bu pahalı cihazları gerekmez, istikrarlı ve geçici bitki dönüştürme hem Gen kopya içine entegre edilir az sayıda üretmek mümkün Kromozom4. Ancak, çoğu bitkiler ama değil Arabidopsis, kararlı transformants nesil bitki rejenerasyonu tek bir veya birkaç hücre eksojen etki, bu işlem yapma zahmetli ve zaman alıcı kullanarak gerektirir. A. rhizogenes da kıllı kökleri veya kök-inducing (RI) plazmid5' te kodlanmış rol (kök loci) gen ifadesi nedeniyle enfeksiyon sitelerdeki adventif kökleri üreten bitki genom değiştirmek yapabiliyor. Her ne kadar daha az A. tumefaciensokudu, A. rhizogenes transgenik kökleri elde etmek için de kullanılır. Bu durumda, A. rhizogenes özgün T-Ri Plazmid ve ikili bir plazmid DNA'sını ikinci bir T-DNA transgene taşıyan içerir. Enfeksiyonu site kaynaklanıyor olsa veya hypocotyls olduğunda, bileşik bir bitki, vahşi türü sürgünler ortaya çıkan yeni kıllı transgenik kökleri ile elde edilebilir. Alternatif olarak, kıllı dönüştürülmüş kökleri özerk vitro ortamda karbon kaynak girişi büyüyebilir. Kök çünkü bitki yeniden oluşturma işlemi gerekli değildir ve bu nedenle daha hızlı ve daha az maliyetli hedef organ olduğunda A. rhizogenes transgenik doku üretmek için A. tumefaciens yerine kullanımı alaka kazanıyor. Önceki çalışmalarda Bu metodoloji kök belirli genler6,7,8,9fenotipik karakterizasyonu için tahsis göstermiştir.
Patates (Solanum tuberosum) gıda ve Tarım Örgütü Birleşmiş Milletler (FAO) göre dünyanın dördüncü en önemli ürün olduğu için yumru vitaminler iyi bir kaynak olduğu için insan tüketimi için beslenme ilgisi vardır ve mineraller. Bu nedenle, patates tarımsal biyoteknoloji spot olarak yerleştirildi ve genetik ve gelişimsel için iyi bir biyolojik model10,11çalışmalar olarak da kabul edilir. Patates dönüşüm önemli genler karakterizasyonu aracılığıyla altta yatan suberized dokularda suberin içinde yer ve biyosentezi12,13,14 balmumu moleküler mekanizmaları anlamak için bulunmuştur ,15,16,17, suberin monomer taşıma18 ve transkripsiyon yönetmelik19. Suberin feruloyl transferaz gene, FHT, bu karakterize biyosentetik genlerin biridir; onun downregülasyon suberin ferulate esterleri güçlü bir düşüş ve Vakslar, patates yumrular14ile ilişkili periderm koruma güçlü bir bozulma artış sağlar. Kullanılazlar, kökleri ve Arabidopsis tohumları, onun sözde orthologue (ASFT/RWP1) nakavt de alkil ferulates suberin20,21üreten rolüne gösterdi. Patates, FHT transkripsiyon muhabir çizgi ve FHT antikor sırasıyla organizatörü etkinlik ve protein exodermis, endodermis, phellogen türevleri ve yaralı doku15yer gösterdi.
Bu çalışmada, bir protokol A. rhizogenes yaban türü çekimleri de sürdürülür transgenik kıllı kökleri üretmek için kullanma, bileşik patates bitkiler oluşturmadan veya özerk içinde vitrobüyümeye eksize ayrıntı. Biz de tam patates transgenik bitkiler elde etmek için A. tumefaciens kullanarak iletişim kuralı sağlar. Bir vaka çalışması olarak A. rhizogenes ve A. tumefaciens ile aynı ikili vektör dönüşüm kökleri GUS muhabir gen ekspresyonu sürüş FHT organizatörü ile almak için kullanılır. Sonuçlar bildirdi ve karşılaştırıldığında.
A. rhizogenes dönüştürme Protokolü uyarlanmış ve boynuz vd.7 ' den değiştiren ve test genotip S. tuberosum ssp. tuberosum (cv. özellikle). A. tumefaciens dönüştürme Protokolü uyarlanmış ve düşük Banerjee ve ark.22 değiştiren ve test genotip S. tuberosum ssp edildi. tuberosum (cv. özellikle) ve S. tuberosum ssp. andigena. Her iki yordamlar ana adımları şekil 1 ve Şekil 2'de, anılan sıraya göre özetlenir.
Not: Vitro transferler gerçekleştirme yordamı tüm adımları, hızlı bir şekilde yapmak ve mümkün olduğunda, tabak ya da kapalı, tencere böylece solan ve kontaminasyonu önlemek için havaya bitki maruz minimize korumak. Aksi belirtilmedikçe, tüm bitki incubations dolapları 24 ° C ışık/12 h 20 ° C karanlık ve 67 µmol m-1 s-112 h koşullar altında yapılmıştır. Aksi belirtilmedikçe, tüm bakteri manipülasyon ve vitro bitki transferler laminar akış kukuIeta aseptik şartlarda gerçekleştirin. Agrobacterium ve vitro bitki kültürler için tüm medya tarifleri Tablo S1içinde sağlanır.
Uyarı: Genetiği değiştirilmiş bakteri ve yürüttüğü atık konteyner bitkiler Kasası.
1. Agrobacterium kültürler dönüşümü için kullanılan
Not: (Lütfen Dr. Inge Broer tarafından sağlanan) C58C1:Pri15837 A. rhizogenes dönüştürme için kullanılan zorlanma ve bunun için A. tumefaciens (lütfen Dr Salomé Prat tarafından sağlanan) GV2260 oldu. A. rhizogenes ile ikili vektör PK7GWIWG2_II-T-bir dönüşüm işareti taşıyan kıllı kök izlemek için DNA içeren RedRoot (VIB-bölümü bitki sistemleri Biyoloji Universiteit Gent; http://gateway.psb.ugent.be) dönüştü oluşumu. A. rhizogenes ve A. tumefacienstarafından oluşturulan dönüştürülmüş kökleri karşılaştırmak için her ikisi de β-glucoronidase (GUS) muhabir gen sürüş FHT organizatörü taşıyan bir T-DNA içeren ikili vektör pKGWFS7 ile dönüştürülmüş ve sefaloridin direnç gen olarak seçilebilir işaret15.
2. bitki materyali için dönüştürme
3. bitki A. rhizogenes (şekil 1) kullanarak dönüştürme
Not: Bu prosedür dönüştürülmüş kıllı kökleri almak sağlanır. Transgene ifade değerlendirmek için bir negatif kontrol gereklidir. Negatif kontrol hazırlamak için dönüştürülmemiş ya da dönüştürme marker gen içerir boş vektör ile dönüştürülmüş bir A. rhizogenes zorlanma kullanarak yordamı izleyin.
Resim 1: patates transgenik kıllı kökleri A. rhizogeneskullanarak elde etmek için zaman çizelgesi '. Dönüşüm süreci ve kıllı kökleri büyümek için sonraki adımları her aşamada ulaşmak için toplu hafta gösterilir. Farklı aşamalarında temsil edici görüntüleri tasvir: 3-hafta-yaşlı vitro kullanarak işlemi başlatma tertibatları (A), o zaman enfeksiyon bitkilerin A. rhizogenes (B), proliferatif oluşumu enjekte edilerek doku (C, ok) gelişmekte olan kıllı kökleri (D) ile ve kırmızı floresan dönüşümün işaretçisi DsRed (E) ifade gelişmiş kıllı kökleri. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
4. bitki A. tumefaciens (Şekil 2) kullanarak dönüştürme
Not: Bu prosedür dönüştürülmüş bitkilerin almak sağlanır. Transgene'nın etkisini değerlendirmek için bir negatif kontrol gereklidir. Bir seçenek ile boş vektör dönüştürülmüş bir A. tumefaciens kullanarak yordamı takip etmektir. Alternatif olarak, vahşi türü bitkiler kullanılabilir.
Resim 2: patates elde etmek için zaman çizelgesi dönüştürülmüş A. tumefacienskullanarak bitkiler. Dönüşüm süreci ve bitkiler büyümek için sonraki adımları her aşamada ulaşmak için toplu hafta gösterilir. Farklı aşamalarında temsil edici görüntüleri tasvir: işlemi kullanarak başlatma (A) 3 - hafta eski vitro bitkilerin yaprakları, yaralı ve virüslü transferini CIM medya (B), ne zaman transfer yaprakları yaprakları SIM medya (C), yaralı alanların etrafında Kallus görselleştirme SIM medya (D), SIM medya (E) 9-11 hafta sonra ateş oluşumu ve (F) MG medyaya transfer ediliyor sonra sürgünler 2-3 hafta sonra. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
5. hydroponic kültür
6. GUS histochemical muhabir gen tahlil
Not: bizim durumumuzda GUS analiz 2-3 hafta suda veya içinde vitrokökleri ile gerçekleştirildi.
Tablo 1: GUS boyama çözüm tarifi.
Agrobacterium rhizogenes -patates dönüştürme aracılı
Bu makale, A. rhizogenes ile dönüştürülmüş kök elde etmek için adım adım yordam sunulur. Şekil 1 tamamen (üzerinden tam olarak gelişmiş kıllı kökleri edinmeye A. rhizogenes enjeksiyon) yaklaşık 5-6 hafta sürer yordamı, genel bir bakış sunar. O zaman, bitki b...
Patates, istikrarlı tam transgenik bitkiler elde etmek için en yaygın sistem eksojen etki kullanarak organogenesis gerektiren Agrobacterium tumefaciens suşları tarafından dönüştürme kullanır. Sigara-T-DNA vektör sıra25entegre potansiyeline göre Agrobacterium protokolleri sahip olmasına rağmen bu metodoloji hala en kolay ve daha az pahalı patates bitkiler dönüştürmek kullanılabilir. Son yıl içinde A. rhizogenesilgi-aracılı dönüştürme transgen...
Yazarlar hiçbir ifşa etmek çıkar çatışması var.
Bu eser "gayri resmi" de Innovación y Ciencia (AGL2009-13745, PB FPI hibe), "gayri resmi" de Economía y Competitividad ve finansman (AGL2012-36725, AGL2015-67495-C2-1-R) FEDER ve Girona Üniversitesi (doktora hibe SF ve grant tarafından desteklenmiştir SING11/1). Yazarlar Dr. Inge Broer (arazi kullanımı, üniversite Rostock, Rostock, Almanya Enstitüsü) ve Dr. Salomé Prat (Centro Nacional de Biotecnología, Madrid, İspanya) A. rhizogenes ve A. tumefaciens zorlanma sağlamak için minnettarız, sırasıyla ve Dr Marçal Soler ve Dr Anna Plasencia A. rhizogenes dönüştürme deneyler başlatılıyor alınan destek ve yardım için (Toulouse III Paul Sabatier Üniversitesi — CNRS, bitki Araştırma Laboratuvarı (LRSV), Castanet Tolosan, Fransa). Yazarlar Sara Gómez (Departament de Biologia, UdG, Girona) laboratuvar iş dışarı taşıyan ve bitkiler ve Ferran Fontdecaba ve Carla Sánchez yardımcı bazı deneyler ile onlar yapıyor iken Bakımı onun değerli yardım için teşekkür ederiz onların son derece proje.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır